两性离子COF质子电解质

创纪录室温电导率

通过两性离子工程在低酸含量下实现高质子电导率，突破传统COF电解质依赖高酸负载导致的腐蚀与寿命问题。

Zhang, Guoqin · Hao-Yu, Li · Si-Liu, Wang · Qichao, Wang · 乔峤 · Luo, Hongbin · Liu, Yangyang · 任小明

Journal of Materials Chemistry A 2026

具体参数

质子电导率

{'zh': '8.26 × 10⁻²', 'en': '8.26 × 10⁻²'} S cm⁻¹

比容量保持

{'zh': '93.4', 'en': '93.4'} mAh g⁻¹

技术优势

低酸也能高传导

两性离子基团具有强偶极矩、高介电常数和亲水性，显著加速质子解离与迁移，避免高酸腐蚀。

电导率破纪录

环境条件下质子电导率达8.26 × 10⁻² S cm⁻¹，超过所有已报道COF基质子电解质。

长循环不衰减

固态质子电池在1.0 A g⁻¹下循环5000次后保持93.4 mAh g⁻¹容量，寿命显著提升。

应用场景

• 质子电池：用作固态电解质，提升电池比容量和循环寿命。
• 固体电解质：替代液态电解质，避免泄漏和腐蚀问题。
• COF功能化：两性离子接枝赋予高质子传导性，不依赖大量酸。
• 质子导体：在环境条件下提供创纪录的质子电导率。