刘明贤教授团队设计刚柔并济的七嗪-双胍聚合物有机框架构筑高性能水系铵离子电池，研究成果发表于《科学进展》

背景：水系铵离子电池因其安全、低成本及环境友好特性，在大规模储能领域备受关注。聚合物负极可解决小分子溶解问题，但现有材料难以兼顾快速离子传输（刚性聚合物）与高活性位点利用率（柔性聚合物）。研究目的：同济大学刘明贤教授团队旨在设计一种刚柔并济的七嗪-双胍聚合物框架（HBFs）作为负极材料，以同时提升电子传输速率和活性位点利用率，从而构建高性能铵离子电池。结论：HBFs材料结合了刚性七嗪单元的快速电子离域和柔性双胍链的低空间位阻优势，实现了99.6%的亚胺位点利用率和0.15 eV的超低活化能。作为负极，它在0.2 A g⁻¹下提供314 mAh g⁻¹的高比容量，在60 A g⁻¹下仍保持101 mAh g⁻¹，且循环60000次后容量保持率达86.7%。与聚苯胺正极组装的全文电池能量密度达100.6 Wh kg⁻¹，循环120000次后容量保持约80.1%，创下铵离子电池循环寿命纪录，为有机框架电极设计提供了新范式。