TP-OH-COF@CNT50实现高性能储钠

共价有机骨架（COFs）由于其优异的结晶度、可设计的周期骨架、可调节的多孔分布和有序的可达纳米通道，作为一种有前途的储能材料受到了广泛的关注。然而，由于氧化还原活性基团的利用率有限，电导率较差，目前报道的COF-基正极的容量和倍率性能都不理想。基于此，山东理工大学周朋飞副教授等人报道了利用原位缩聚法制备了一种具有丰富氧化还原活性基团的新型TP-OH-COF，并与碳纳米管结合（TP-OH-COF@CNT50）。作为钠离子电池（SIBs）正极，TP-OH-COF@CNT50在0.1 A g-1时具有256.4 mAh g-1的高比容量，超长循环稳定性（在2 A g-1下循环3000次后保持100%）和优异的倍率性能（在10 A g-1下保持103 mAh g-1）。

VASP解读

通过DFT计算，作者研究了盐化/脱盐过程中的结构和氧化还原能量演变。分子静电电位（MESP）显示，氧化还原活性羰基的ESP值最小，说明C=O是高活性位点，可以吸附Na离子。每个C=O位点可以存储1个Na离子，因此TP-OH-COF每不对称单位存储的Na离子的理论数量为8个，其中TP部分接收的Na离子为6个（记为A位点），Pa-OH部分接收的Na离子为2个（记为B位点）。

此外，作者计算了含有一个Na原子的TP-OH-COF结构单元的几种构象。其中，最有利的构象是Na离子优先与Pa-OH结构单元的C=O基团结合，Na-O键间距为2.14 Å。钠离子与TP-OH-COF结构基序的结合是顺时针的，随着钠离子与TP-OH-COF的C=O键结合形成C-O-Na-O-C链，钠离子与TP-OH-COF结构基序的结合降低到-2018.1 a.u.。吸收第2个Na离子后，能量降至-2080.2 a.u.。随着Na离子插入TPOH-COF的增加，自由能（ΔG）逐渐降低，表明Na离子在活性位点的吸附稳定。

Novel covalent organic framework/carbon nanotube composites with multiple redox-active sites for high-performance Na storage. Energy Storage Mater., 2023, DOI: ht-tps://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103142.