华中科技大学「国家高层次人才」王成亮/内蒙古大学陈远最新Angew丨异构羰基COF实现低温钠存储！

背景：低温环境显著降低钠离子电池中离子扩散速率并增加电荷转移阻力，传统无机电极因刚性晶格和较大Na⁺半径面临容量衰减问题；共价有机框架材料虽具可设计结构，但传统羰基COF的电压、动力学和低温性能不足。研究目的：通过蒽醌基COF的异构化设计，将相邻羰基构筑为协同Na⁺螯合位点，以提升低温钠存储性能。结论：i-TPAQ-COF在室温下0.1 A g⁻¹时具有153 mAh g⁻¹可逆容量，2 A g⁻¹循环5000圈后容量保持率超过95%；在-30 °C下可输出124 mAh g⁻¹（室温容量的82%），-40 °C下保持114 mAh g⁻¹；实验与理论计算表明，相邻羰基螯合效应促进Na⁺捕获、离子扩散和电荷转移，为低温钠离子电池电极设计提供了有效分子工程策略。