2D π-d共轭金属-有机骨架（c-MOFs）由于其高固有电导率和在有机电解质中的稳定性而成为钠离子电池（SIBs）的候选负极。尽管人们非常期待开发具有多氧化还原位点的c-MOFs以改善SIBs的整体性能，但期仍然极具挑战性。
近日，广东工业大学李成超教授，Jun He报道了具有电化学活性的六氮杂三萘基2D π-d c-MOFs （HATN-XCu，X = O或S）作为具有双氧化还原位点的先进负极材料，从而实现了Na+的高容量可逆存储。
文章要点
1）在温和条件下，六氮杂三萘六羟基（HATN-6OH）和HATN-6SR（SR：2-巯基乙酸2-乙基己酯）通过与铜离子配位，制备了层状堆叠的c-MOFs，具有有序的蜂窝状孔（直径≤2.5 nm）。
2）有序多孔层堆叠结构为离子沿堆叠方向提供了快速传输和扩散通道。非原位傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）表征表明，HATN-XCu的双氧化还原位点分别来自HATN -配体和[CuX4]单元丰富的C=N基团。
3）氧化还原活性C=N基团可以发生多电子反应以聚集大量的Na+，而[CuX4]单元也经历两个连续的可逆单电子氧化还原。基于双氧化还原位点的协同效应，HATN-OCu负极表现出令人印象深刻的可逆容量（500 mAh g-1，0.1 A g-1）和高倍率性能（151 mAh g-1，5 A g-1）。
4）此外，研究人员还采用Na3V2(PO4)2O2F（NVPOF）负极和HATN-OCu负极组装成钠离子全电池，其具有高倍率容量（在5 A g−1下达到117mAh g−1）和稳定的长循环寿命（在2 A g−1下500次循环后容量保持率为80%）。
参考文献
Bo Wang, et al, Dual-Redox Sites Guarantee High-Capacity Sodium Storage in Two-Dimension Conjugated Metal–Organic Frameworks, Adv. Funct. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adfm.202112072
https://doi.org/10.1002/adfm.202112072
