共价有机框架(COFs)是一类具有结构高度可调控性，通过共价键连接的有机多孔骨架结构材料。自2005年Yaghi课题组在Science上首次报道COFs材料以来，该领域的研究工作取得了长足的进步，并且展现出了广阔的应用前景。

最近，我院隋竹银教授（通讯作者）与海南大学陈琦研究员（通讯作者）等人合作报道了一系列用于锂硫电池的COFs材料。研究人员通过后功能化策略将季铵盐基团接枝到COFs的孔道上，合成了具有介孔结构的阳离子COF。实验结果表明，在负载活性材料硫后，阳离子COF有效地抑制了锂硫电池中多硫化物的穿梭效应，表现出更好的循环稳定性（J. Colloid Interf. Sci. 2021, 591, 264–272）。在另一项工作中，研究人员先通过环加成反应在COFs中引入炔基(COF-PA)，然后通过点击反应进一步引入季铵盐基团(COF-PA-AI)，如图1所示。制备的COF-PA-AI仍保持高孔隙率和高结晶度。由于阳离子基团和孔道结构的存在，可以有效地抑制多硫化物在锂硫电池中的穿梭效应（Mater. Today Chem. 2022, 23, 100664）。此外，研究人员还对COFs材料进行后功能化修饰，通过合理的结构设计调控，制备出用于锂硫电池的含有硼酸（Chem. Eng. J. 2022, 437, 135314）、喹啉（J. Colloid Interf. Sci. 2022, 608, 652-661）等官能团的功能化COFs材料。

图1. COF-PA和COF-PA-AI的后功能化策略示意图。

上述相关研究成果发表在J. Colloid Interf. Sci.、Mater. Today Chem.和Chem. Eng. J.上，得到了国家自然科学基金、山东省泰山学者青年专家计划、山东省高等学校青创科技支持计划等项目的资助。

文章链接：

(1) https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.02.010

(2) https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.09.150

(3) https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.135314

(4) https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2021.100664