基于卟啉的共价有机框架/石墨烯复合分离剂能够协同增强锂多硫化物的吸附和催化性能

锂硫电池隔膜性能提升研究。通过共价键将卟啉基共价有机框架（COF）与石墨烯复合，形成H?Por-TPE-COF@GO新型隔膜。COF的微孔结构增强LiPSs吸附，石墨烯提升导电性，协同作用使1C电流下电池循环500次容量保持率70%，显著优于纯COF和物理混合对照组。

　　

锂硫电池因其高达2600 Wh kg^?1的理论能量密度而被视为下一代储能技术的首选候选者。然而，可溶性锂多硫化物（LiPSs）的穿梭效应会导致活性材料迅速流失和容量严重衰减。在本研究中，我们通过在胺功能化的石墨烯上使用Schiff碱缩合反应，合成了基于卟啉的共价有机框架/石墨烯复合隔膜（H₂Por-TPE-COF@GO），实现了共价有机框架与石墨烯之间的共价键合。得益于COF的有序微孔结构以及石墨烯的高导电性和机械柔韧性，这种复合隔膜显著增强了对LiPSs的物理阻挡作用。在1C的电流密度下，该电池初始容量为763 mAh g^?1，经过500次循环后仍能保持704 mAh g^?1的容量（容量保持率为70%），远优于纯COF和物理混合物对照组。这项工作为晶体多孔聚合物与二维导电基底的“原位”耦合提供了一种新策略，为高能量、长寿命锂硫电池的商业化应用提供了重要启示。