开发新型多孔材料抑制锂多硫化物的溶解和穿梭，有利于开发高性能锂−硫（Li-S）电池(LSB)。尽管二维（2D）共价有机骨架（COFs）作为基质材料在开发LSBs方面显示出良好的应用前景，但其性能仍然不尽如人意。
基于此，暨南大学宁国宏教授，李丹教授，利物浦大学Andrew I. Cooper报道了研制了具有良好片层结构的聚酰亚胺COFs（PI-COF），它可以剥离成大尺寸（6 μm）、大批量（40 mg/批）的超薄（1.2 nm）2D聚酰亚胺纳米片（PI-CONs）。
文章要点
1）作为LSB的新型硫载体材料，PI-COF和PI-CONs具有高容量（0.1 C时，容量分别为1330和1205 mA h g−1）、优异的倍率性能（4 C时分别为620和503 mA h g-1）和优异的循环稳定性（PI-CONs在0.2 C时的容量保持率为96%），超过了已报道的绝大多数有机/聚合物LSB正极。
2）密度泛函理论（DFT）计算表明，LiPSs（如Li2S2、Li2S4和Li2S6）可以通过强的氧−锂相互作用锚定，羰基的引入显著提高PI-CONs与LiPSs的亲和力，从而提高其整体性能。。
这项研究为设计新的用于高性能LSB的2D CONs铺平了道路。
参考文献
Haiyan Duan, et al, Scalable Synthesis of Ultrathin Polyimide Covalent Organic Framework Nanosheets for High-Performance Lithium−Sulfur Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2021
DOI: 10.1021/jacs.1c08675
https://doi.org/10.1021/jacs.1c08675
