跟着消费类电子科技类产品﹑电动汽车和储能电源等范畴的迅猛开展，锂离子电池的开展正面临着巨大的机会与应战。有机电极资料以其分子水平上的可买卖性，结构多样性，资源可再生性和共同的储能机制等特征，受到了渐渐的变多的重视，被认为是新式绿色电池电极资料的有力竞争者之一。
作为近年来资料科学研讨范畴里一颗冉冉升起的新星，共价有机结构（Covalent Organic frameworks，COFs）是由C, H, O, N, B等轻质元素组成，根据共价键构筑而成的一类晶态有机多孔资料。具有低密度、高比表面积、孔道结构易于调控和功用化润饰等长处，在催化、气体贮存/别离、传感，储能以及光电资料等范畴得到了广泛的研讨并展现出潜在的使用远景。COFs资料的组成和结构具有可调控性、精准性、均匀规矩性，这就为剖析电极资料的结构与功能之间的联系搭建了一个很好的渠道。在电化学能量存储与转化范畴，COFs被视为可以表现有机电极资料买卖性的绝佳挑选，并在很多电池系统的研讨中得到了广泛重视。
近来，新加坡南洋理工大学张其春教授在《Advanced Energy Materials》上宣布了题为“Covalent–Organicframeworks: Advanced Organic Electrode Materials for Rechargeable Batteries”的总述文章。从有机电极资料的视点，文章首要介绍了COFs电极资料的储能机制，然后概述了COFs资料在锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池、锌离子电池等二次电池范畴中的使用，要点总结了进步COFs电极资料电化学功能的办法。总的来说，COFs作为电极资料的优势首要表现以下几个方面：内部规矩的结构结构、可调谐的孔道、易于润饰的骨架以及多变的化学组成适用于构筑多样化的活性位点和离子搬迁通道。COFs安定的结构结构可以有用的躲避在电解液中的溶解，进步了电极资料的稳定性。剥离后得到的少层二维结构的COFs，有助于改进离子/电子动力学，敞开的孔道和大的比表面积，便于液态电解质更好的浸透，可以让更多的活性位点参加反响然后提高电池容量。尽管根据COFs的电极资料具有很多的长处，并被寄予厚望，可是该范畴的研讨仍处于初级阶段，还存在许多应战。未来，信任处理这样一些问题将进一步推进COFs基电极资料的开展。
称号：资料科学前沿
ID：MaterialFrontiers
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