共价有机框架(COF)具有有序的纳米孔和许多可接近的氧化还原位点，作为可充电电池的有前途的电极材料引起了广泛关注。然而，到目前为止，基于COF的电池电极由于其大表面积上不需要的副反应而表现出有限的容量和不令人满意的循环稳定性。

在此，韩国科学技术院Il-Doo Kim开发了一种富氟共价有机骨架（F-COF）作为电极材料，提高了钾离子电池的稳定性和性能。

文章要点

1）氟化COF不仅稳定了K+离子的嵌入动力学，而且增强了其电子亲和力和电导率，提高了放电-充电循环期间键转变的可逆性。

2）因此，F-COF提供了高比容量（95 mAh g^-1，在高达5C的快速倍率下）和出色的循环稳定性（5000次循环，容量保持率≈99.7%），优于原始的COF基电极，没有F原子。值得注意的是，F-COF的实验容量接近其理论值，证实大部分电活性位点正在被积极利用。

总而言之，这项工作解决了F原子在提高COF的K⁺离子存储能力方面的重要作用，并为持续开发用于储能设备的稳定和高性能有机电极材料提供了合理的设计原则。

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Jiyoung Lee, et al, Fluorine-Rich Covalent Organic Framework to Boost Electrochemical Kinetics and Storages of K+ Ions for Potassium-Ion Battery, Adv. Energy Mater. 2023, 2300442

DOI: 10.1002/aenm.202300442

https://doi.org/10.1002/aenm.202300442