将富含氮的基团植入多孔芳香框架中，以提高氧化还原性能和多离子储存能力，从而适用于宽温度范围内的钠有机电池

《Science China-Chemistry》：Planting nitrogen-rich motif into porous aromatic frameworks to boost redox potential and multi-ion storage for wide-temperature sodium-organic batteries

红氧化活性多孔芳香框架（PAFs）合成及其钠离子电池性能研究，DFT计算表明氮富集PAF-305能带结构更优，实现145.2 mAh/g高容量和1000次循环92%容量保持，宽温适应性显著。

　　

摘要

鉴于其多孔结构、化学稳定性和可调的架构，氧化还原活性多孔芳香框架（PAFs）已成为钠离子电池（SIBs）的有希望的候选材料。本文成功合成了两种具有不同含氮基团的氧化还原活性PAFs（PAF-305和PAF-306），并展示了它们作为SIBs正极材料的应用。密度泛函理论（DFT）计算表明，富含氮的PAF-305具有更低的最低未占据分子轨道（LUMO）能级（-3.35 eV）和更窄的能隙（Eg）（2.40 eV），相比之下，贫氮的PAF-306的LUMO能级较高，能隙较宽。正如预期的那样，PAF-305表现出优异的电化学性能：在0.05 A g^-1的电流下具有145.2 mAh g^-1的高可逆容量，并且在0.2 A g^-1的电流下经过1000次循环后仍保持92%的容量保持率。值得注意的是，PAF-305在广泛的温度范围（-20°C至50°C）内仍保持稳定的电化学性能。通过实验表征和理论计算的结合，阐明了PAF-305的钠离子储存机制。这项研究不仅为探索其他氧化还原活性有机单元在新型PAFs设计中的应用提供了有前景的策略，同时也扩展了PAFs在能量存储系统中的潜在应用。