【锂电】JACS：双活性中心的高结晶聚酰亚胺共价有机框架

聚酰亚胺共价有机框架(PI-COF)材料可以通过改变其电活性位点的电荷状态来实现本征氧化还原反应，被认为是可充电器件的新兴电极材料。然而，由于单体之间的快速反应和聚酰亚胺化反应的不可逆性，具有分级孔隙率的高结晶PI-COFs的报道较少。

近日， 吉林大学Xiaowei Song，Zhiqiang Liang，上海交通大学Kai-Xue Wang 发展了一种水辅助合成策略来调节聚酰亚胺化的反应速率，并且成功地合成了具有 kgm 拓扑结构的PI-COF(COF _TPDA-PMDA  ),该拓扑结构由双活性中心N，N，N′，N′-四(4-氨基苯基)-1，4-苯二胺(TPDA)和均苯四甲酸二酐(PMDA)配体组成，具有高结晶度和高孔隙率。

文章要点

1 ） COF _TPDA-PMDA 具有分级的微孔/介孔孔道，比表面积最大(2669 m ² /g ),可以促进有机电解液中的Li+离子和大体积双(三氟甲磺酰基)酰亚胺(TFSI)离子与COF骨架上的双活性中心充分相互作用，从而提高正极材料的比容量。

2 ） 作为锂离子电池的正极材料，COF _TPDA-PMDA @50%CNT通过π-π相互作用将COF _TPDA-PMDA 的高表面积和双活性中心与碳纳米管结合在一起，首次充电容量高达233 mAh/g (0.5 A/g)并在1800次循环后甚至在5.0 A/g的高电流密度下保持在80 mAh/g。

参考文献

Liyi Yao, et al, Highly Crystalline Polyimide Covalent Organic Framework as Dual-Active-Center Cathode for High-Performance Lithium-Ion Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c10534

https://doi.org/10.1021/jacs.2c10534