鋰硫電池被認為(wei) 是具前景的下一代儲(chu) 能係統之一，這得益於(yu) 其較高的能量密度（2600Wh/kg），而且單質硫具有成本低廉、環境友好等優(you) 勢。然而，由於(yu) 硫較差的導電性以及可溶性放電中間產(chan) 物引起的穿梭效應，導致電池容量較低、循環性能較差，嚴(yan) 重阻礙了鋰硫電池的商業(ye) 化應用。因具有良好的導電性，多孔碳材料被廣泛用作載體(ti) 負載硫，但非極性碳與(yu) 極性的多硫化物之間相互作用較弱，不能有效的抑製穿梭效應。共價(jia) 有機框架（COFs）作為(wei) 一類有機聚合物具有一定的多孔性並包含大量極性基團，且一些共軛COFs具有半導體(ti) 性質，使其在鋰硫電池應用中具有很大的潛力。但是大多數COFs單一的孔徑和無序堆疊的形貌嚴(yan) 重限製了硫的負載量和吸附位點的曝露，因此調控COFs的形貌或結構使其具有多級孔道結構並引入大量可接觸的極性位點，對提高硫負載量和提升鋰硫電池的整體(ti) 性能具有重要意義(yi) 。
近，中山大學的餘(yu) 教授、陳教授與(yu) 合作者通過溶劑熱法成功合成了具有花狀形貌、多級孔道的卟啉COF材料（COF-MF）。當其用於(yu) 鋰硫電池正極時，可實現較高的負載量，相較於(yu) 聚集的COF對比樣品(COF-CS)，表現出更優(you) 異的電化學性能。後，作者也通過密度泛函理論（DFT）計算發現，COF骨架中的卟啉單元對多硫化物具有較強的吸附，可有效抑製多硫化物擴散，有助於(yu) 提高電池的倍率性能和循環穩定性。該文章發表在期刊Energy Storage Materials上（即時影響因子：13.31）
材料製備過程
首先，將對苯二甲醛和四（4-氨基苯基）卟啉兩(liang) 種單體(ti) 按一定比例溶解在混合溶劑中，加入適量的醋酸溶液，經過脫氣處理後120度加熱3天。然後，真空抽濾得到固體(ti) 粉末，並使用索氏提取法清洗雜質。後，60度真空幹燥過夜後即可得到終產(chan) 物。
點擊交流