合理设计用于氧还原反应和析氧反应（ORR/OER）的高效稳定催化剂是提高Li-O₂电池性能的关键。近日，南京大学左景林、马晶、何平通过在共价有机框架（COF）同时引入镍-双（二硫基）和钴卟啉单元构建了ORR/OER双功能阴极催化剂。

本文要点：

1) 所得到的双金属Ni/Co-COF催化剂具有高表面积、高的导电性和优异的化学稳定性。具有Ni/Co COF基阴极的Li-O₂电池在500mA g⁻¹的电流密度下具有低的放电/充电电位间隙（1.0V）和稳定的循环（200次循环）特性，其性能可与PtAu纳米晶体相媲美。

2) 作者使用非金属或单金属基等结构COF的密度泛函理论计算和控制实验揭示了Ni和Co位点在降低放电/充电过电位和调节Li₂O₂沉积中的关键作用。该工作突出了双金属COF在合理设计高效稳定的Li-O₂电池中的优势。

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Si-Wen Ke et.al Covalent organic frameworks with Ni-Bis(dithiolene) and Co-porphyrin units as bifunctional catalysts for Li-O₂ batteries Sci. Adv. 2023

DOI: 10.1126/sciadv.adf2398

https://doi.org/10.1126/sciadv.adf2398