在对石墨烯进行了长达15年的研究之后,二维富碳共轭骨架(CCFs)作为新一代多功能材料吸引了越来越多的研究关注。典型的2D CCFs包括2D π-共轭聚合物(也被分类为2D π-共价有机骨架)和2D π-共轭金属有机骨架,它们的特点是具有高平面内π共轭的层叠式周期骨架。这些独特的结构使得2D CCFs具有规则的孔隙率、大的比表面积和优异的化学稳定性。此外,2D CCFs表现出某些显著的性质(例如,优异的电子传导性、可设计的拓扑结构和定义的催化/氧化还原活性位点),这促使人们越来越努力地探索2D CCFs用于电化学能源应用。
有鉴于此,德累斯顿工业大学冯新亮教授综述了2D CCFs在电化学能源应用上的最新研究进展。
文章要点
1)作者首先简要介绍了二维共轭聚合物骨架(包括二维共轭聚合物骨架(CPFs)和二维共轭金属-有机骨架(c-MOFs)的结构特点和合成原理。
2)作者重点介绍了其最新的研究成果,引出了2D CCFs在各种电化学能量转换(电催化)和储能(超级电容器和电池)中的应用。同时重点分析了2D CCFs的精确结构调节。
3)最后,作者对电化学合成2D CCFs的发展进行了展望,包括新型单体设计、化学方法学/策略的建立以及实际应用的路线图。
Minghao Yu, et al, Two-Dimensional Carbon-Rich Conjugated Frameworks for Electrochemical Energy Applications, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c05130
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c05130