苏大李彦光/王璐AM：用于超稳定储钠的2D氢键有机骨架分子片

由于氢键有机骨架（HOF）具有良好的结构结晶度、大比表面积和孔隙率，因此受到越来越多关注。不幸的是，它们在电化学应用中的潜力仍然难以捉摸，因为弱氢键会在溶液中解离，最终损害结构完整性。

在此，苏州大学李彦光教授、王璐教授等人证明可以通过在HOF中设计和引入多位点氢键来克服这个问题。作者首次引入二氨基三唑 (DAT) 作为连接单元，用于构建化学稳定的HOF。DAT是一种富含氮的杂环，可以潜在地形成多个氢键。

它与二酐的反应产生了酰亚胺结构单元，这些结构单元在溶液中进一步自组装形成二维HOF分子片（HOF-DAT）。由于多位点氢键相互作用（每个结构单元有8个氢键），尽管分子片厚度为1 nm左右但非常坚固，并且在大多数极性或非极性有机溶剂中的溶解度降低。

图1. HOF-DAT的合成示意图和结构表征

当用作为钠离子电池的正极材料时，HOF分子片具有大容量（>140 mAh g^-1 @ 50 mA g^-1）和出色的倍率性能（~110 mAh g^-1@ 2 A g^-1），最令人惊讶的是，其在1 A g^-1下具有超过10,000 次循环的出色循环性能，这是传统的有机电极材料远远无法实现的。

DFT 计算揭示了有机骨架内Na离子的吸附位点，并表明它们的层内和层间扩散都具有低激活势垒。这项研究通过引入多位点氢键展示了对溶液稳定HOF的合理设计，并为其电化学应用开辟了一条新途径。

图2. HOF-DAT用于储钠的电化学性能

2D Molecular Sheets of Hydrogen-Bonded Organic Frameworks for Ultrastable Sodium-Ion Storage, Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202106079

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苏大李彦光/王璐AM：用于超稳定储钠的2D氢键有机骨架分子片

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