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恭喜课题组蒋国星博士在Angew. Chem., Int. Ed.(IF = 16.6)发表论文
发布时间:2025-02-04

         近日,课题组在Angew. Chem., Int. Ed.(IF = 16.6)期刊发表文章,题为:Precise Regulation of Intra-Nanopore Charge Microenvironment in Covalent Organic Frameworks for Efficient Monovalent Cation Transport 本工作第一作者为24届蒋国星博士。

      带电通道被认为是实现高效单价阳离子传输的有效设计;然而,建立孔内电荷微环境与离子电导率之间的直接关系仍具挑战性。在此,我们报道了一系列具有相同骨架但不同电荷微环境的晶体共价有机框架(COFs),并探索了它们在孔内的电荷驱动离子传输性能及机制差异。我们发现,带电性质决定了离子对的作用位点、模式以及主客体相互作用,从而影响了离子对的解离效率、阳离子的跃迁能力以及有效载流子浓度。Li⁺、Na⁺ 和 H⁺ 的传输效率顺序为阴离子型 > 两性离子型 > 阳离子型 > 中性型。离子型 COFs 的离子电导率比中性 COFs 高达 11 倍。值得注意的是,阴离子型 COF 在 30°C 时对 Li⁺ 的离子电导率达到 2.0×10⁻⁴ S cm⁻¹,在 160°C 时对 H⁺ 的离子电导率达到 3.8×10⁻² S cm⁻¹,超越了大多数基于 COF 的离子导体。这种 COF 平台在锂金属准固态电池中用于高效离子迁移和稳定电池循环的概念验证也已得到证实。这项工作为下一代固态离子导体的开发和构效关系研究提供了新的见解。