精细的正极分子设计对提高水系锌有机二次电池的性能具有重要意义。

基于此，南开大学陶占良教授报道了设计了一种新型的具有有序通道结构的邻醌基共价有机骨架（BT-PTO COF)正极，用于超高性能锌有机电池。

文章要点

1）有序的沟道结构促进了离子的转移，使COF遵循氧化还原赝电容机制。因此，BT-PTO COF在0.1 A g^-1时的可逆容量高达225 mAh g^-1，并具有出色的长期循环性能（10000次循环后在5 A g^-1（~18 C）时的保留率为98.0%）。

2）研究人员首次发现了先有Zn²⁺，再有两个H⁺的共插入机制。值得注意的是，这种共插入行为在高电流密度下演化为更多的H⁺插入路径，并实现了COF的超快动力学，从而获得了前所未有的184 kW kg^-1_(COF)的比功率和92.4 Wh kg^-1_(COF)的高能量密度。

这项研究报道了一种优良的锌电池有机材料，为未来高性能有机正极的设计提供了思路。

参考文献

Shibing Zheng, et al, Orthoquinone-Based Covalent Organic Frameworks with Ordered Channel Structures for Ultrahigh Performance Aqueous Zinc-Organic Battery, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202117511

https://doi.org/10.1002/anie.202117511