近日,公司付宁博士与陕西师范大学杨奔博士、张崇博士合作设计合成一种新型具有丰富活性位点的高氧化还原电位并P型共价有机框架(COFs)用于高压、长寿命锂离子电池(LIBs)正极,以High-Redox-Potential P-Type Covalent Organic Frameworks with Abundant Active Sites for High-Voltage and Long-Life 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:16.9)。付宁博士为论文通讯作者,永利yl23411集团为本论文第二完成单位。该工作得到国家自然科学基金、河南省科技攻关、河南省高校重点科研项目、河南省高等公司青年骨干教师培养计划、永利yl23411集团科研创新团队等项目支持,并得到河南省低空飞行器电池系统关键材料与技术工程研究中心平台支持。
COFs因其丰富的元素合成、可调功能和稳定性,在提高LIBs正极性能和克服资源瓶颈方面具有巨大前景。然而,大多数COFs正极通常具有相对较低氧化还原电位和较差电荷存储能力。基于此,付宁博士团队设计合成一种新型具有丰富活性位点的高氧化还原电位并P型TAT-Cz-COF。该COF具有扩展的π共轭骨架和适中的孔径(-2.3 nm),能够实现高效阴离子传输。更重要的是通过在COF中设计高氧化还原电位氮位点实现3.0-4.5 V vs. Li⁺/Li的高工作电压。作为LIBs正极,它表现出优秀可逆容量、倍率性能和长循环稳定性。付宁博士团队通过多种原位表征和理论计算详细揭示离子存储机制,为LIBs新型高性能有机正极的开发提供了新借鉴。