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我院付宁博士在Angewandte Chemie International Edition发表最新研究成果
2024-07-27 09:03  

近日,我付宁博士通过广泛合作设计合成一种全新具有O和S双活性位点的全sp2碳共轭共价有机框架化合物(sp2c-COFs,BTT-ICTO),并通过原位可控生长策略制备了BTT-ICTO@CNT复合材料用于高性能的锂离子电池正极以Fully sp2 carbon-conjugated covalent organic frameworks with multiple active sites for advanced lithium-ion battery cathodes为题发表于国际顶级学术期刊Angewandte Chemie International Edition(自然指数期刊,中科院一区TOP,IF:16.1)。安阳工学院化学与环境工程学院为本论文第一单位,付宁博士为论文第一作者兼通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、河南省科技攻关、安阳市科技攻关、安阳工学院博士启动金和安阳工学院博士后启动金的资助与支持。

COFs在可充电电池领域展示出巨大的前景,但是,合成具有丰富活性位点、优异稳定性和高电导率的COFs仍然是一个挑战。sp2c-COFs固有的π共轭结构和稳定的C=C键有助于有效的电子离域和传输,在获得高稳定性的电池领域极具前景。然而,无论是在结构多样性还是实际应用方面,这些全sp2c-COFs的开发还处于早期阶段。除此之外,大多数的COFs由于其层间的密堆结构,使得相当一部分活性位点被深埋或无法接近,从而导致低的活性位点利用率和较低的容量。基于此,付宁博士通过广泛合作设计合成一种全新具有O和S双活性位点的sp2c-COFs BTT-ICTO,并通过原位可控生长策略制备了BTT-ICTO@CNT复合材料用于高性能锂离子电池正极,进一步通过原位红外、原位拉曼、非原位XPS等表征并结合DFT计算详细揭示了BTT-ICTO的储锂机理。该工作不仅扩展了全sp2c-COFs材料家族,还为锂离子电池和其他储能系统的高容量和稳定的COFs正极的设计提供了新借鉴。

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