设计具有高摩擦电的材料是提高摩擦电纳米发电机（TENG）输出性能的有效途径。

近日，中原工学院Liwei Mi，Lipeng Zhai重点介绍了最近旨在通过化学修饰提高电荷密度的研究，以及通过从分子水平上分析影响摩擦电荷密度的因素，结合化学修饰方法的优势，化学修饰TENGs的应用。

文章要点

1）研究人员合成了四种卟啉基 COFs，它们在其孔通道中具有从给电子（甲基，CH₃）到吸电子（氟化（2F 或 4F）构建单元）的各种官能团。然后将这些 COFs独立用作聚偏二氟乙烯 (PVDF) 的功能性填料，目的是开发高性能 TENG。

2）研究发现，将甲基或氟化基团连接到 COF 的骨架上可以改变合成后的 COF 材料的摩擦极性，从而显著提高COF 基TENG 的摩擦电输出性能。在 CH₃-COF、2F-COF 或 4F-COF 中引入 CH₃ 基团或氟原子改善了用作电荷俘获位点的感应电荷，其方式类似于用于制造 COF-TENG 器件的传统聚合物填料。

3）实验结果显示，4F-COF-TENG 的最大瞬时输出开路电压为 420 V，短路电流为 64 μA，功率密度为 2858 mW m^-2。因此，该策略可用于有效筛选合适的框架作为具有出色输出性能的 TENG 材料。

参考文献

Chao Lin, Covalent Organic Frameworks with Tailored Functionalities for Modulating Surface Potentials in Triboelectric Nanogenerators, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202211601

https://doi.org/10.1002/anie.202211601