陈军院士，2025年首篇Angew！

本文由南开大学陈军院士和李熠鑫副教授等人报道了一种含有C=O和C=N双活性位点的共价有机框架（TABQ-COF），作为高性能质子电池的高容量、长循环负极材料。通过实验和密度泛函理论计算，证实了双活性位点的质子存储能力以及每个重复单元中多达九种质子氧化还原化学机制。TABQ-COF电极展现出极高的比容量、卓越的循环稳定性和优异的倍率性能。与MnO2正极耦合时，构建的TABQ-COF//MnO2电池在5 A g-1下实现了247 mAh g-1的可逆容量，并在10000次循环中保持了100%的容量保持率。此外，该电池在-40℃的温度下仍能正常运行，显示出其在极端温度下储能的巨大潜力。研究背景强调了水系电解液的安全性和环境友好性，以及质子作为理想带电载流子的优势。研究目的在于开发具有高容量、高循环性和高倍率性能的负极材料。结论表明，TABQ-COF负极材料在高效电化学质子存储方面具有显著优势，拓宽了水质子电池的应用领域。