近日，永利集团304am化学学科新能源材料与传感器件团队再次在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》（中科院1区Top，IF=19）在线发表题为“Chemical-Stabilized Aldehyde-Tuned Hydrogen-Bonded Organic Frameworks for Long-Cycle and High-Rate Sodium-Ion Organic Batteries”(用于长周期高倍率钠离子有机电池的化学稳定的醛调谐氢键有机框架)的研究论文。本校青年教师郭超飞为第一作者，化学学科罗锡平教授为通讯作者，澳大利亚工程院院士窦士学，“长江学者”讲席教授侴术雷，肖遥教授为主要合作作者。浙江农林大学为第一单位，合作单位为上海交通大学，温州大学，上海理工大学和香港城市大学。

研究制备价格合理、寿命长且安全性能优越的钠离子电池（SIB）已成为研究人员的热门话题。此外，钠离子电池的开发有助于缓解资源短缺问题，确保原材料的稳定供应。过渡金属氧化物、普鲁士蓝化合物和聚阴离子化合物是钠离子电池目前使用的主要电极材料。过渡金属氧化物电极通常由于晶格坍塌而表现出较低的循环稳定性。普鲁士蓝化合物会出现严重的容量衰减，而多阴离子化合物则显示出有限的可逆容量。此外，过渡金属化合物的高成本和稀缺性也阻碍了此类材料的开发。因此，当务之急是研究更有前途的材料（如有机材料），以弥补现有材料的不足。有机材料由于其可设计的分子结构、与钠离子的快速氧化还原反应以及强大的钠储存能力，作为替代材料受到越来越多的关注。

在本研究中，设计并制备了结构稳定且醛基调控的氢键有机框架（HOFs-8），其结构中含有用于钠离子存储的阵列式电负性位点。得益于灵活的氢键和独特的结构对称性，HOFs-8可实现活性位点的高效利用以及钠离子和电子的快速传输。HOFs-8电极在电流密度为55 mA g^-1时，表现出172.9 mAh g^-1的高可逆容量，循环200次后容量保持率高达88.5%。在大电流密度3.66 A g^-1下，它的循环寿命长达5000次，优于之前报道的大多数有机电极材料。通过原位FT-IR和原位XPS分析，诠释了电极材料的钠离子存储机制。通过DFT理论计算证实了HOFs-8结构中Na⁺层间扩散的活化势垒很低，这使得HOFs-8具有出色的倍率性能。这项研究为设计新型电极和改良型HOFs提供了启示，它们将在储能系统中将发挥巨大潜力。

全文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202314851

（永利集团304am 杨雪娟）