阳离子共价有机框架

高倍率超稳循环

同时稳定磷钼酸簇负极并将磷酸限域为固态电解质，实现质子电池全固态化。

乔峤 · Xiao-Qin, Ni · Xiong, Xiaosong · Zhang, Jin · 刘丽丽 · 任小明 · 吴宇平

Angewandte Chemie - International Edition 2025

具体参数

电化学稳定窗口

{'zh': '3.3', 'en': '3.3'} V

容量保持率

{'zh': '91', 'en': '91'} %

技术优势

同时解决两个问题

阳离子共价有机框架兼具稳定磷钼酸簇负极和限域磷酸为固态电解质的双重功能，从而避免液体电解质的腐蚀与寄生反应。

循环寿命大幅领先

在 10 A g⁻¹ 下循环 15 000 次后保持 91% 容量，超过所有已报道的固态质子电池。

应用场景

• 全固态质子电池：提供无需液体电解质的全固态方案，消除阳极溶解和寄生反应。
• 高倍率电池：凭借超过 10⁻² S cm⁻¹ 的质子电导率，支持 10 A g⁻¹ 的高倍率运行。
• 固态电解质：磷酸限域在 COF 纳米通道内，获得高质子电导率和宽稳定窗口。
• 电化学储能器件：用于组装高倍率、超稳定循环的全固态储能器件。
• 电池管理系统：稳定的电化学窗口和长循环寿命简化了电池管理需求。