枣庄学院，南京邮电大学，南京大学，Nano Energy：用先进锂有机电池的双活性位点最大化功能的全共轭偶氮桥接共价三嗪骨架框架- 大数跨境

首页

枣庄学院，南京邮电大学，南京大学，Nano Energy：用先进锂有机电池的双活性位点最大化功能的全共轭偶氮桥接共价三嗪骨架框架

科学材料站

2025-02-27

导读：枣庄学院，南京邮电大学，南京大学，Nano Energy：用于先进锂有机电池的双活性位点最大化功能的全共轭偶氮桥接共价三嗪骨架框架

科学材料站

文章信息

用于先进锂有机电池的双活性位点最大化功能的全共轭偶氮桥接共价三嗪骨架框架

第一作者：于延新

通讯作者：王师*；金钟*

单位：枣庄学院，南京邮电大学，南京大学

台湾碳能CeTech【W0S1011生碳布&W0S1011H亲水碳布】性能可靠正品保证科研必备！

科学材料站

研究背景

开发高效电极材料对促进以锂离子电池（LIBs）为代表的电化学储能技术发展起着关键作用。有机电极材料凭借性能潜力大、结构可设计性强与可持续性等优势受到广泛关注。其中，以三嗪环作为主要活性单元的共价三嗪框架（CTFs）被认为是开发下一代LIBs的理想候选者。然而，受限于活性位点不足与较低电导率问题，CTFs在电化学测试中始终达不到令人满意的性能。同步实现CTFs电导率的提升与高密度活性位点负载，不仅有助于CTFs性能突破，更能推动有机电极材料的进一步发展。

科学材料站

文章简介

近日，来自枣庄学院的青年教师于延新博士与南京大学的金钟教授合作，在国际知名期刊Nano Energy上发表题为“Fully extended conjugated azo-bridged covalent triazine framework with maximum dual-redox-active sites for advanced lithium organic batteries”的研究性文章。该文章提出了以储锂活性单元直接与三嗪环连接用于兼具优异电导率与高比容量CTFs构建的新策略。

图1. 偶氮与三嗪双活性位点最大密度集成的偶氮功能性共价三嗪框架构建策略

科学材料站

本文要点

最大密度双活性位点功能实现CTFs创纪录的储锂性能

CTFs中活性位点密度与电导率的同步提升，是实现其储锂性能突破的关键。尽管双氧化还原活性位点功能可以赋予CTFs多重的Li⁺储存行为，然而目前报道的此类CTFs结构中依然存在大量仅用于电荷传导的惰性骨架，导致储锂性能大大折扣。在此，本研究提出以储锂活性单元直接与三嗪环连接用于兼具优异电导率与高比容量的CTFs构建，并成功制备了一种全共轭偶氮桥接-CTF（Azo-CTF）。在Azo-CTF中，偶氮单元与三嗪环直接共轭相连，不仅实现了对三嗪环本征电子的调控，还同步实现了材料中双氧化还原活性中心的最大密度负载。基于这种协同增效，Azo-CTF表现出截至目前创纪录储锂比容量（0.1A/g时为2332.8mAh/g）和卓越的倍率与长循环性能（5 A/g循环1000圈后仍为690.2 mAh/g）。本研究不仅能为实现CTFs电导率和储锂性能的同步提升提供新策略，更能促进锂有机电池的进一步发展。

科学材料站

文章链接

Fully extended conjugated azo-bridged covalent triazine framework with maximum dual-redox-active sites for advanced lithium organic batteries”

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.110808

科学材料站

通讯作者简介

王师博士简介：王师博士，现为南京邮电大学研究员，江苏省“双创博士”。围绕柔性储能关键材料与器件如聚合物电解质离子电导率与力学性能调控、柔性固态电池界面稳定机制等科学问题开展分子合成与应用、储能系统的安全化新策略研究：提出了类渔网状结构、阳离子配位、有机无机双网络等聚合物电解质设计新策略，实现了聚合物电解质离子电导率与力学性能协同调控，阐明了其离子传导机制；提出了原位聚合转印一体化新策略，突破了固态电池界面难以稳定的瓶颈，发展了安全高性能锂电池。以第一作者/通讯发表SCI论文40余篇，包括国际主流期刊Angewandte Chemie International Edition, Advanced Materials,Advanced Energy Materials, Advanced Functional Materials, Advanced Science, ACS Eenergy Letters, Applied Physics Review, ACS Materials Letter, Fundamental Research (国家基金委高水平期刊), Chemical Engineering Journal等。申请中国发明专利4项，其中2项授权。

联系邮箱：iamshiwang@njupt.edu.cn

课题组主页：http://chem.njupt.edu.cn/2022/0429/c15410a219998/page.htm

金钟教授简介：金钟，南京大学化学化工学院教授、博士生导师，现担任绿色化学与工程研究院执行院长、天长新材料与能源技术研发中心主任。2003年和2008年先后获得获北京大学化学与分子工程学院材料化学学士和无机化学博士学位。2008-2014年先后在美国莱斯大学（Rice University）化学系及美国麻省理工学院（MIT）化工系进行博士后研究。2014年起任教于南京大学化学化工学院，先后入选了国家海外青年人才、优青、国家级领军人才。主要研究领域是能源材料化学及绿色化工技术，已在Nature Chem.、Nature Commun.、JACS、Angew. Chem.、Adv. Mater.等学术期刊发表SCI论文>290篇，他引>22000次，H因子77，2021-2024连续4年入选Clarivate全球高被引科学家及Elsevier中国高被引学者。荣获了2021年国家自然科学奖二等奖、2018年教育部自然科学一等奖、2024年中国化工学会科学技术奖二等奖、2024年中国商业联合会服务业技术创新奖二等奖、2024年江苏省能源学会特等奖、2021年江苏省科学技术奖三等奖、2018年江苏省教育教学与研究成果二等奖、2017年江苏省首届创新争先奖、2023年华为公司“火花奖”、2023年英国皇家化学会“地平线奖”等奖励和荣誉。

联系邮箱：zhongjin@nju.edu.cn

课题组主页：https://hysz.nju.edu.cn/zhongjin/main.psp

科学材料站

第一作者简介

于延新博士简介：2022年博士毕业于陕西科技大学，同年9月入职枣庄学院化学化工与材料科学学院，主要从事具有电荷分离的共轭有机高分子材料设计及其在电化学中的应用研究。目前以第一作者/通讯作者在Adv. Funct. Mater., Nano Energy., Chem. Eng. J., J. Hazard. Mater.等学术期刊上发表SCI论文20余篇。

联系邮箱：yuyx0929@163.com