水性鋅碘(Zn-I2)電池因其高理論容量、高安全性和成本效益而受到廣泛關注。然而,碘的導電性差和聚碘的穿梭性限制了鋅-碘電池的循環壽命。在此,中國科學院陳忠偉院士、羅丹、浙江萬里學院王新利用由三氟甲基官能化共價有機骨架(F-COF)構建的聚碘主體材料來調節電子結構和穩定的聚碘穿梭。
本文要點:
1) 強吸電子三氟甲基可以提高靜電勢,提高吸附性能。理論結果表明,F-COF對聚碘具有很高的吸附能力,可以抑制穿梭效應。原位拉曼光譜表明,I3?和I5?是I?/I2轉換過程中的主要形式。
2) 因此,負載碘的F-COF-I2陰極在1C下的比容量為197 mAh g?1,庫侖效率高于99.5%。此外,它的比容量為112 mAh g?1,在50 C下可以穩定循環40000次。同時,由于F-COF的聚碘化物捕獲能力,其可以限制鋅腐蝕。
Lichao Tan et.al Regulating the Electron Structure of Covalent Organic Frameworks to Enable Excellent Cycle Life and High Rate toward Advanced Zn?I2 Batteries Adv. Functional Mater. 2025
https://doi.org/10.1002/adfm.202416931