探索具有高功率和高能量密度的新型储能材料引起了电化学超级电容器应用的极大兴趣。有鉴于此，南开大学的张振杰等研究人员，合成了用于高效质子赝电容器的Grotthuss质子导电共价有机框架。

本文要点

1）研究人员通过Grotthuss机制合成了两种具有固有质子传导的高度结晶、坚固、亲水性共价有机框架（COF）。

2）COFs中富集的氧化还原活性偶氮基团可以通过质子耦合电子转移反应进行储能，是理想的赝电容电极材料。

3）在与碳纳米管原位杂交后，该复合材料在0.5 A/g的电流密度下表现出440 F/g的高三电极比电容，是最高的COF基超级电容器之一，并且即使在10000次充电/放电循环后仍能保持90%的电容。

本文研究工作首次实现了使用Grotthuss质子导电有机材料制造同时具有高功率密度和能量密度的假电容器的例子。组装的不对称双电极超级电容器的最大能量密度为71 Wh/kg，最大功率密度为42 kW/kg，超过了所有报道的基于COF的系统。

参考文献：

Yi Yang, et al. Grotthuss Proton Conductive Covalent Organic Frameworks for Efficient Proton Pseudocapacitors. Angewandte Chemie, 2021.

DOI：10.1002/anie.202105725

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202105725