氢键有机骨架（HOFs）因其结构结晶度大、比表面积大、孔隙率高等优点而受到人们越来越多的关注。不幸的是，由于弱的氢键会在溶液中解离，最终损害结构的完整性，HOFs在电化学应用中的潜力仍然难以捉摸。
近日，苏州大学李彦光教授报道了首次引入二氨基三唑（DAT）作为连接单元来构建化学稳定的HOF。
文章要点
1）DAT是一种富含氮的杂环，可能会形成多个氢键。它与二酸酐的反应产生了酰亚胺基块，这些基块在溶液中进一步自组装，形成2D HOF分子片。
2）由于多重氢键相互作用（每个构造块8个氢键），尽管产物的超薄厚度约为1 nm，但仍然非常坚固，并且在大多数极性或非极性有机溶剂中具有较低的溶解度。从而可用于电化学应用，这是现有HOFs所无法实现的。
3）作为概念验证，研究人员评估了HOF-DAT作为钠离子电池（SIBs）正极材料的性能。结果显示，它提供了大容量（50 mA g−1时，超过140 mAh g−1）、高倍率性能（在2 A g−1时，达到110 mAh g−1），以及最引人注目的是，在1 A g−1下，具有超过10000次循环的出色循环稳定性。循环性能是传统有机电极材料所无法实现的，突出了HOF-DAT显著的结构稳定性。
4）DFT计算揭示了有机骨架内Na+离子的吸附位点，同时，层内扩散和层间扩散都具有低活化势垒。
这项研究通过多位点H键合展示了溶液稳定HOF的合理设计，为其电化学应用开辟了新的途径。
参考文献
Yunling Wu, et al, 2D Molecular Sheets of Hydrogen-Bonded Organic Frameworks for Ultrastable Sodium-Ion Storage, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202106079
https://doi.org/10.1002/adma.202106079
