共价有机框架材料：下一代钠、钾和锌离子电池的新平台 | Science Bulletin

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Covalent organic frameworks: a new platform for next-generation batteries of Na-, K- and Zn-ions

Ying Zang, Di-Qiu Lu, Ya-Qian Lan

Science Bulletin, 2022, 67(16): 1621–1624

doi: 10.1016/j.scib.2022.07.014

简介

钠(Na)、锌(Zn)和钾(K)电池作为新一代可充电电池系统由于成本更低、丰度更高、电化学性能优异而备受关注。由于高度可设计的结构、明确的定向通道、功能多样性和结构稳健性，共价有机框架材料(COFs)被认为是一类有前途的电化学活性材料，在钠、锌和钾离子电池中显示出巨大的应用潜力。这里作者系统总结了COF作为钠、锌和钾离子电池功能材料如电极、隔膜、固体电解质的最新进展，分析了COFs在新一代可充电电池中作为不同角色所面临的挑战，提出了一些建设性的建议。本文有助于读者理解COFs作为电池不同组件的机理，同时为未来用于钠、锌和钾离子电池的COFs基功能材料的研究提供了理论指导。

Fig. 1  The timeline of COFs (BPOE, TQBO-COF, PA-COF, IISERP-COF, PI-COF, COF-Co, and NaOOC-COF) as electroactive materials in Na-, Zn- and K- ion batteries.

Fig. 2  Schematic illustration showing rechargeable batteries with COFs as functional materials and the advantages of covalent organic frameworks as electrodes, solid electrolytes, and functional materials for next-generation rechargeable batteries.

通讯作者

兰亚乾 华南师范大学化学学院教授。研究方向：1. 多酸基复合材料在能源存储和转换中的应用探索；2. 晶态多孔材料的设计合成及功能应用；3. 清洁能源相关的催化剂研究。课题组网址：http:www.//yqlangroup.com

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