设计用于高性能锂硫电池的共价三嗪框架结构

《Chemical Communications》：Engineering covalent triazine frameworks for high-performance lithium–sulfur batteries

锂硫电池因高理论能量密度备受关注，但其导电性差、多硫化物穿梭和动力学慢等问题制约商业化。共轭三嗪框架（CTFs）作为多孔有机聚合物，在抑制穿梭、改善离子/电子传输及提升循环稳定性方面展现多功能优势，当前研究聚焦于CTFs的合成方法优化及其在宿主材料、阴极和隔膜中的创新应用，未来需突破材料设计瓶颈并拓展多功能集成策略。

　　

锂硫（Li–S）电池因其出色的理论能量密度而被视为一种有前景的下一代储能系统。尽管具有这些优势，但由于其较差的电导率、多硫化物穿梭效应以及缓慢的氧化还原动力学，Li–S电池的商业化受到了限制。共价三嗪框架（CTFs）是一类多孔有机聚合物，具有高氮含量、扩展的π共轭结构以及优异的热稳定性和化学稳定性，最近被证明是解决这些问题的多功能材料。本文综述了Li–S电池的工作原理和主要挑战，以及CTFs的各种合成方法。文章讨论了将CTFs作为Li–S电池中的硫载体材料、正极和隔膜的应用进展，强调了它们在抑制多硫化物穿梭、改善电子/离子传输以及提高循环稳定性方面的多功能作用。最后，指出了基于CTFs的Li–S电池材料目前存在的局限性和未来的研究方向。本文旨在为先进CTFs的合理设计提供有价值的见解，并促进其在下一代高性能储能技术中的应用。