张朝峰/郭再萍/张仕林EES：用于先进储能的共价三嗪框架——挑战和新机遇

与储能系统中使用的无机电极材料相比，有机电极材料具有多个优势，包括轻质性质、结构可控、高比容量、可用自然资源广泛以及可回收性。然而，其低离子电导率和随时间降解的敏感性导致性能较差和寿命较短。CTFs是一种共价有机框架，具有可控的孔隙度、可修改的结构和多功能的优势。其特点是具有刚性的三嗪(C3N3)连接单元，具有良好的热和化学稳定性，使它们能够在循环时抵抗结构变形。近年来，共价三嗪框架(CTFs)已成为有机电极发展的一种有效策略。

在此，安徽大学张朝峰教授和澳大利亚阿德莱德大学郭再萍院士、张仕林研究员等人综述了CTFs在储能技术中的应用，重点介绍了目前的研究现状、存在的挑战和潜在的未来研究方向。

图1. 储能设备性能提升的可能策略

具体而言，本综述展示了CTFs的比表面积、孔隙密度和尺寸以及分子结构如何通过使用预先合成的功能化策略来微调储能应用。此外，本综述提出了合成后功能化方法，将CTFs与其他材料(如导电碳、聚合物和金属)结合起来，以创建复合材料，从而在储能应用中获得卓越的性能和耐久性。同时强调了结构和化学修饰对CTFs储能性能的重大影响，为先进储能材料的设计提供了见解。

总之，CTFs为可充电储能系统的实际部署提供了一个有希望的途径。设计具有高离子电导率和稳定性的CTFs，以及改进具有定制功能的CTFs的可控合成，对储能系统的成功部署至关重要。应继续努力开发具有新颖拓扑结构的CTFs，并对影响性能的参数有更深入的了解。CTFs具有的结构可设计性、可加工性、化学和热稳定性、可回收性，甚至生物相容性都推动了人们的兴趣。因此，本综述为未来CTFs的各种应用提供了有价值的架构设计思想。

图2. CTFs基材料储能面临的挑战与机遇

Covalent Triazine Frameworks for Advancd Energy Storage: Challenges and New Opportunities, Energy & Environmental Science 2023 DOI: 10.1039/d3ee01360j

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