南师大周小四课题组综述：COF在碱金属离子电池领域中的机遇与挑战

共价有机框架(COF)材料是一类多孔聚合物晶体，其在能源存储、光电催化、药物载体方面都有广泛应用。COF的共价键连接方式使其具有良好的化学稳定性和热稳定性；其多孔结构使其拥有较高的离子扩散系数。这些优势弥补了传统有机电极材料易溶解和难导电等缺点，同时促进了具有优良性能、环境友好且价格低廉的新型电极材料的发展。

但是，COF材料在应用过程中也遇到了电导率低的问题，这主要是由于其较大的能带宽度所致。此外，在一些三维和二维堆积COF中，较大的晶体结构、超长的孔道以及大量的晶体缺陷都阻碍离子的传输。COF本身较大的分子量也导致其较低的比容量。这些都是COF用于能源存储领域亟待解决的问题。

最近，南京师范大学周小四教授在Science China Chemistry上发表综述文章，详细介绍了COF材料在碱金属离子电池应用中的研究进展与核心问题，讨论了其分子结构对能源存储性能的影响，并就高性能COF基电极材料的构筑提出了可能的解决方案（见下图）。

详见：Jingyi Xu, Yifan Xu, Chenling Lai, Tingting Xia, Beining Zhang, Xiaosi Zhou. Challenges and perspectives of covalent organic frameworks for advanced alkali-metal ion batteries. Sci. China Chem., 2021, doi: 10.1007/s11426-021-1016-6.

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