共价有机框架（COF）作为钾离子电池的可再生电极材料，正受到越来越多的关注。2D COF阳极的主要挑战在于其速率性能和循环寿命不足，这源于π堆叠结构的层间间距有限，与大半径K⁺离子不兼容，以及高电子/离子扩散势垒。北京科技大学姜建壮、Yang Xiya、孙婷婷报道了一种新型腙连接的COF复合材料(HT-COF@G)，它由石墨烯载体上的2,3,8,9,14,15-六（4-肼羰基苯基）六氮杂三萘与2,4,6-三（4-甲酰基苯基）-1,3,5-三嗪连接体组成。

本文要点：

1) 作者通过物理和结构表征揭示了其卓越的电导率（12.53 S m⁻¹）、明确的中孔（2.40 nm）和特别大的层间距（0.46 nm），致使HT-COF@G能够促进K⁺/e⁻的高效运输和储存。原子力显微镜图像证实形成了超薄的HT-COF@G纳米片（≈3.6 nm），显著缩短了K⁺的传输距离。

2) 这些特性，再加上用于储存K⁺离子的各种氧化还原活性位点，导致了高可逆容量（0.2 A g⁻¹时为534 mA h g^−l）、优异的速率性能（10 A g^-1时为133 mA h g^-1）和良好的循环稳定性（5 A g^-1时为261.9 mA h g^-1，高达5000次循环的100%保留率）。

参考文献：

Tianyu Zheng et.al Redox-Active Covalent Organic Framework Nanosheets with Large Interlayer Spacing Anchored on Graphene for High-Performance Potassium-Ion Batteries Adv. Functional Mater. 2025

DOI: 10.1002/adfm.202520111

https://doi.org/10.1002/adfm.202520111