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馮新亮院士，最新Angew.！

來源：時間：2023-09-25 15:31:02 瀏覽：2034次

第一作者：Mingchao Wang、Gang Wang、Chandrasekhar Naisa

通訊作者：馮新亮院士、董人豪教授、王剛研究員

通訊單位：德累斯頓工業(yè)大學

DOI:10.1002/anie.202310937

研究背景

二維共軛共價有機框架（2D c-COFs）是一種很有前途的電極材料，但其競爭質子和金屬離子插入機制尚不明確，質子在COFs中的存儲研究較少。德累斯頓工業(yè)大學馮新亮院士等人研發(fā)了一種基于丙酮基的聚（苯并咪唑苯酚亞啉）BBL階梯型2D c-COF（2DBBL-TP），可在溫和的鋅離子電解質和強酸中快速存儲質子。BBL階梯型2D c-COF與傳統(tǒng)的碳基化合物不同，放電后在C-O^-基團上的電子密度明顯降低，從而使COF電極具有獨特的質子親和力，并具有高達200 A g^-1的優(yōu)良倍率性能。

文章要點

1、作者報道了一種基于丙酮基的聚（苯并咪唑苯酚亞啉）BBL階梯型2D c-COF（稱為2DBBL-TP），可以在溫和的鋅離子電解質和強酸中快速存儲質子。

2、由于周圍環(huán)境中相當大的π-離域，釋放的C-O^-基團表現(xiàn)出很大程度的堿度降低，從而使2D c-COF對質子具有快速動力學的獨特的親和力。因此，2D c-COF電極具有優(yōu)異的速率能力，高達200 A g^-1（超過2500 C），超過了最先進的共軛聚合物、COFs和金屬有機框架。

3、本工作報告了首個在COFs中純質子存儲的例子，并突出了開發(fā)先進的電/氧化還原活性2D c-COFs在高性能儲能方面的巨大潛力。

圖文展示

圖1.活性位點的設計

圖2. 2DBBL-TP的表征

圖3. 2DBBL-TP/CNTs在氯化鋅電解液中的質子存儲

圖4.2DBBL-TP/CNTs在在H₂SO₄水溶液中的電化學性能

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