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共价有机框架材料用于锂硫电池研究取得新进展

发布时间：2022-05-16 15:43:16 浏览次数：346 来源：烟台大学若有侵权请联系400-0815-589删除

共价有机框架(COFs)是一类具有结构高度可调控性，通过共价键连接的有机多孔骨架结构材料。自2005年Yaghi课题组在Science上首次报道COFs材料以来，该领域的研究工作取得了长足的进步，并且展现出了广阔的应用前景。

最近，化学化工学院隋竹银教授(通讯作者)与海南大学陈琦研究员(通讯作者)等人合作报道了一系列用于锂硫电池的COFs材料。研究人员通过后功能化策略将季铵盐基团接枝到COFs的孔道上，合成了具有介孔结构的阳离子COF。实验结果表明，在负载活性材料硫后，阳离子COF有效地抑制了锂硫电池中多硫化物的穿梭效应，表现出更好的循环稳定性(J. Colloid Interf. Sci.2021, 591, 264–272)。在另一项工作中，研究人员先通过环加成反应在COFs中引入炔基(COF-PA)，然后通过点击反应进一步引入季铵盐基团(COF-PA-AI)，如图1所示。制备的COF-PA-AI仍保持高孔隙率和高结晶度。由于阳离子基团和孔道结构的存在，可以有效地抑制多硫化物在锂硫电池中的穿梭效应(Mater. Today Chem.2022,23, 100664)。此外，研究人员还对COFs材料进行后功能化修饰，通过合理的结构设计调控，制备出用于锂硫电池的含有硼酸(Chem. Eng. J.2022,437, 135314)、喹啉(J. Colloid Interf. Sci.2022,608, 652-661)等官能团的功能化COFs材料。