共价有机框架在锂硫电池中的应用

路丙毅，贾 超，江国防，赵 新

(1. 湖南大学化学化工学院，湖南 长沙 410082) (2. 中国科学院上海有机化学研究所 中国科学院有机功能分子合成与组装重点实验室，上海 200032)

1 前 言

全球能源危机和环境问题推动了低碳排放的高效储能设备的发展，开发新的电化学储能器件迫在眉睫[1-3]。锂硫电池是以硫单质为正极、金属锂为负极的一种电池体系，由于硫在地壳中储量丰富，价格低廉、环境友好，且锂硫电池具有高的理论比容量(1675 mAh·g-1)和能量密度(2600 Wh·kg-1)，因此被誉为最有前途的二次电池候选者之一[4-8]。锂硫电池的工作过程是基于多步反应的工作原理[9, 10]，在放电过程发生的电化学反应大致可以分为3个阶段：第一阶段，单质硫分子(S8)得到电子，生成长链的可溶于醚类电解液的带负电的Sx2-(4≤x≤8)阴离子；第二阶段，以S42-形式存在的多硫化物得到电子，生成不溶的Li2S2；第三阶段，Li2S2进一步得到电子转化成不溶的Li2S。充电过程与之相反，短链的多硫化锂被氧化成可溶的长链多硫化锂，最终生成单质硫。锂硫电池存在的一些问题阻碍着其进一步的商业化应用[11, 12]，主要在于：① 硫单质及其放电产物的电导率都非常低，使得硫单质不能充分反应，从而导致锂硫电池正极的硫利用率低和倍率性能降低；② 由于硫和硫化锂的密度分别为2.03 g·cm-3和1.66 g·cm-3，在放电过程中会发生大约80%的体积膨胀，容易造成锂硫电池正极结构的不稳定，从而影响其循环稳定性；③ 硫单质在放电过程中生成的多硫化物易溶于电解液，并通过浓差作用穿过隔膜到达锂金属负极，随着反应的进行，多硫化物通过浓差和电场的作用重新回到正极，该过程循环往复，形成了所谓的“穿梭效应”，造成电池库仑效率低和容量损失快；③ 在锂负极上形成的锂枝晶会引起严重的安全问题。近年来，相关领域的研究者已经发展了多种策略来解决锂硫电池存在的问题，以加速锂硫电池迈向实际应用的进程，其中通过多孔结构主体构建的复合电极材料是一个很有希望的方法[13, 14]。多孔结构的电极材料具有多方面的优势，例如：有利于Li+的传输、对充放电过程中的多硫化物有物理限域作用、对电极体积的变化具有一定的缓冲作用等[15]。同时，基于对多孔骨架材料的相间层研究发现，多孔结构的电极材料也可以促进均匀的锂离子通量和适应电池使役过程中引起的机械变形，这将有助于延长锂负极的寿命[16, 17]。

新的电化学储能器件的开发对能源领域具有重要的意义。电极材料是电化学储能器件的重要组成部分，近年来，发展新型电极材料一直是储能研究的前沿领域之一。COFs因其独特的结构特点，被认为是一种非常有应用潜力的电极材料[14， 30]。COFs在锂硫电池中的应用具有很大的优势，主要来自于以下几个方面：① COFs低的密度可以降低对电池能量密度的影响；② COFs大的比表面积和高的孔隙率不仅有助于活性材料硫的负载，而且对多硫化锂也有物理限域作用；③ COFs具有灵活的可设计性和丰富的单体来源，可以根据需要设计不同结构的电极材料；④ COFs具有明确的结构，这为研究COFs结构与电池性能之间的关系提供了很好的平台；⑤ COFs具有良好的热及化学稳定性，不溶于常见的溶剂，这能够确保其在电解液中稳定存在。

本文主要综述COFs在锂硫电池的正极、隔膜和负极中的应用，并对该领域未来的发展进行展望。

2 COFs在锂硫电池中的应用

2.1 COFs作为锂硫电池的正极材料

锂硫电池在充放电过程中产生的多硫化锂在电解液中溶解和穿梭，将直接引起电池的循环寿命缩短和不可逆的容量损失，该问题极大地制约了锂硫电池走向实际应用。为了获得高性能的锂硫电池，高效的正极材料的获得显得尤为重要[31]。基于COFs材料自身的结构独特性，相关领域研究者将COFs引入锂硫电池的研究中发现，COFs比较适合作为锂硫电池的正极材料。

2.1.1 不同框架结构的COFs正极材料

在2014年，Wang课题组[32]首次将COFs材料用作锂硫电池中单质硫的载体材料，将CTF-1与硫单质以质量比3∶2进行混合，并在155 ℃下热处理15 h，得到复合材料CTF-1/S@155 ℃。热重分析结果显示，该复合材料中硫的负载量约为34%(质量分数，下同)。随后将其用作锂硫电池的正极材料进行研究，结果表明，CTF-1的纳米孔道能够有效缓解多硫化物的溶解和穿梭，在0.1C的倍率下循环50圈后，仍具有64%的容量保持率。这项工作拓宽了COFs材料在能源方面的应用。

2016年，Wang课题组[33]基于卟啉构筑单元，通过溶剂热法合成了具有微孔结构的COFs材料Por-COF，并通过熔融扩散的方法制备了硫含量为55%的复合材料Por-COF/S(图1)。该复合材料被用作锂硫电池的正极材料，在0.5C的倍率下，循环200圈后比容量仍保持在633 mAh·g-1，其每一圈的容量衰减率为0.16%。2018年，该课题组[34]利用1,3,6,8-四(4-氨基苯基)芘和对苯二甲醛在溶剂热的条件下合成了Py-COF，该材料的孔径为2.1 nm(图2a)。将Py-COF和硫以质量比为30∶70进行混合，并在155 ℃下进行热处理制得Py-COF/S复合材料，硫的负载量为70%。该复合材料在5.0C的倍率下循环550圈后，容量的保持率为73.8%，每一圈的容量衰减率为0.048%。2020年，作者课题组[35]利用具有大的拓展π共轭体系的芳香四醛(ETTCA)单体与四苯乙烯四胺(ETTA)单体在溶剂热的条件下缩聚，得到一种新的COF材料(COF-ETTA-ETTCA)。以该COF为负载材料进行单质硫的负载，获得了硫负载量为88.4%的复合材料(COF-ETTA-ETTCA-S)，并将该复合材料用作锂硫电池的正极进行研究(图2b)。实验结果表明，基于COF-ETTA-ETTCA-S的正极材料在0.1C的倍率下，表现出1617 mAh·g-1的比容量，接近其理论比容量；并且在0.5C的倍率下循环528圈后，仍能够保持较高容量，每一圈的容量衰减率为0.077%。这些研究表明，COFs结构的有效设计不仅可以提高活性材料硫的负载量，同时也明显提高了锂硫电池的电化学性能。

图1 具有微孔结构的共价有机框架材料Por-COF的制备(a);Por-COF/S复合材料的合成及充放电过程示意图(b)[33]Fig.1 Schematic diagram of the synthesis of Por-COF (a); preparation of Por-COF/S composites and their discharge/charge process (b)[33]

图2 Py-COF和Py-COF/S复合材料的合成以及放电/充电过程的示意图(a)[34]； COF-ETTA-ETTCA和COF-ETTA-ETTCA-S的制备(b)[35]Fig.2 Schematic diagram of the synthesis of Py-COF and Py-COF/S composites and the discharge/charge process (a)[34]; preparation of COF-ETTA-ETTCA and COF-ETTA-ETTCA-S (b)[35]

在锂硫电池的充放电过程中，通过物理限域作用抑制多硫化物的穿梭相对较弱，尤其是经过长时间的充放电循环之后，多硫化物很容易脱离电极材料，在电池的正负极之间进行穿梭，从而影响电池的性能。COFs材料强的预设计性，为设计不同活性的硫载体材料提供了良好的条件。2016年，Tang课题组[36]利用硼酸酯键连接的COF材料(COF-1)作为锂硫电池中硫的载体材料，硫的负载量为40%(COF-1/S)。将COF-1/S用作锂硫电池的正极材料，研究发现，在0.5C的倍率下其初始比容量可以达到1032 mAh·g-1，经过200圈的循环之后比容量保持在770 mAh·g-1，每一圈的比容量衰减率为0.13%(图3a和3b)。XPS实验进一步证明了COF-1中缺电子的硼元素与多硫化物之间的相互作用能够有效抑制多硫化物的穿梭，从而使电极展现出了优异的电化学性能。2018年，Wang课题组[37]通过利用单一构筑基元自缩合的方法合成了包含三嗪和环硼氧烷单元的共价有机骨架(TB-COF)。该COF用作锂硫电池的正极材料时，其结构中的三嗪单元通过亲锂相互作用可以化学吸收锂离子，而环硼氧烷单元可以通过亲硫相互作用捕获多硫化锂，从而将多硫化锂固定在正极侧，能够抑制其穿梭效应，光谱研究和理论计算进一步阐明了这一作用。因此，以TB-COF/S作为电极材料组装的锂硫电池在1.0C的倍率下，经过800圈的循环后可逆比容量仍高达663 mAh·g-1，每个循环的容量衰减率仅为0.023%。

MXene是一类二维(2D)层状过渡金属碳化物或碳氮化物，具有高的电导率和丰富的末端金属位点，已被用作锂硫电池中的正极主体材料。然而，二维分层的MXene通常具有无孔的平面结构，这会导致材料的离子扩散动力学差和硫负载量低。2020年，Yang课题组[38]通过在Ti3C2MXene纳米片(TNS)上生长层状共价三嗪骨架(CTF)合成了二维异质结构，并将其用作锂硫电池中硫的载体材料(图3c)。具有有序孔结构的有机CTF和具有高导电性的无机TNS赋予异质结构三维空间限域作用，从而实现高的硫负载和有效的电子/离子传输以改善反应动力学。CTF中的亲锂N位和TNS中的亲硫Ti位使得多硫化物通过化学作用被锚定，其穿梭效应被有效抑制。S@CTF/TNS正极具有76%的高硫负载量，显示出了高的可逆比容量(0.2C时为1441 mAh·g-1)、出色的循环稳定性(1.0C的倍率下，经过1000次循环，每个周期的容量衰减率为 0.014%)和倍率能力。值得注意的是，当活性物质的面载量为5.6 mg·cm-2时，在经过100次循环后仍可获得94%的容量保持率。

图3 N和B掺杂的COFs的化学结构和合成示意图(a)，COF-1/S复合阴极在0.5C倍率下的循环稳定性测试(b)[36]；2D CTF/TNS和S@CTF/TNS的合成过程示意图(c)[38]Fig.3 Schematic illustration of synthesis and chemical structure of N and B doped COFs (a), cycle stability test of COF-1/S composite cathode at 0.5C (b)[36]; schematic illustration of the of the 2D CTF/TNS and the S@CTF/TNS (c)[38]

虽然COFs被认为是一种有很大潜力的下一代储能设备(如锂硫电池)电极材料，然而现有的COFs材料大多为微晶粉末，结构紧密，导致离子扩散缓慢，活性位点利用率不足或活性材料负载有限，限制了其实际应用。2018年，Yu等[39]合成了三维(3D)的COF纳米片(COF-MF)，该材料不仅缩短了离子传输距离，将传统COF中以扩散为主的氧化还原过程转变为电荷转移控制过程，而且也使大部分卟啉活性位点暴露在每个纳米片的表面区域，大幅提高了其对多硫化物的化学吸附作用，同时在高活性材料负载下实现活性位点的有效利用(图4)。将COF-MF作为锂硫电池中硫的载体材料，电池即使在高硫负载量下也展现出了高的比容量、出色的倍率性能和循环稳定性。在1.0C的高倍率下，COF-MF@S-60%正极表现出高达862 mAh·g-1的初始比容量，并且在1000次循环的过程中每个循环的容量衰减率仅有0.047%；当增加硫的含量为70%时，COF-MF@S-70%正极在1.0C的倍率下经过1000次循环，每一圈的容量衰减率为0.075%，明显优于紧密堆积的COF本体材料以及众多已报道的多孔聚合物。此外，Yu等还通过实验和理论研究阐明了卟啉单元在赋予该电池优异性能中的作用。

图4 COF-MF的制备示意图[39]Fig.4 Schematic illustration of the preparation of COF-MF[39]

2.1.2 COFs孔道修饰提高正极材料性能

COFs作为硫的载体材料，在大多数研究中硫是通过物理封装捕获的，此情况下硫和主体材料之间缺乏强的相互作用，因此很难有效抑制多硫化物的穿梭。2018年，Chen课题组[40]通过后合成策略对含有乙烯基的COF-V进行逆硫化，COF-V孔道中的乙烯基可以通过热活化自由基聚合将硫接枝到COF-V的骨架上，对硫的化学包结和物理包结协同作用大大增强了对多硫化物穿梭的抑制，从而提高了硫正极的电化学性能(图5a)。S-COF-V正极在0.2C的倍率下初始比容量为1400 mAh·g-1，在1.0C的倍率下经过1000次的循环后，其比容量仍能保持在较高水平，每个循环周期的比容量衰减率为0.057%，这一结果为开发锂硫电池的高效正极材料提供了一种新的方法。同年，Zhang等[41]在合成高氟含量COF结构的基础上，通过单质硫的物理吸附以及硫和氟之间的SNAr反应得到了硫功能化的COF-F-S材料。以COF-F-S为正极材料组装的锂硫电池在0.1C的倍率下可以表现出1120 mAh·g-1的初始放电比容量，并且研究发现所得的COF-F-S的电化学活性和动力学性能优于其对应的无定形POP-F-S材料。2019年，Jiang等[42]基于亚胺键连接的TFPPy-ETTA-COF高温下触发硫聚合形成多硫化物链并将它们通过共价键锚定在孔道壁上(图5b)。以所得含硫COF作为正极材料组装的锂硫电池不仅有效抑制了穿梭效应，加速了氧化还原动力学和电极材料的活性，而且促进了离子传输，改善了电荷传导。

图5 S-COF-V(a)[40]和TFPPy-ETTA-COF(b)[42]的合成Fig.5 Synthesis of S-COF-V (a)[40] and TFPPy-ETTA-COF (b)[42]

2.1.3 基于COFs的碳材料

近年来，COFs被认为是制备具有可设计结构和元素掺杂的多孔碳材料的良好前驱体。COFs的构筑单元通常含有多种杂原子，如B和N，有利于通过进一步热解制备杂原子掺杂碳材料。COFs衍生的碳材料可实现各种具有高比表面积和均匀杂原子掺杂的多孔结构，可以提供足够的空间并实现硫和多硫化物的有效固定。2018年，Wei课题组[43]通过碳化共价有机框架得到了一种N-掺杂的石墨碳材料(N-GC-TpPa)，并将其用作锂硫电池的正极材料(图6a)。由于前驱体材料TpPa-COFs大的表面积和有序的内部结构，N-GC-TpPa表现出高度均匀的氮分布和高孔隙率，材料中的氮原子可以通过N-Li+相互作用改善多孔基底材料和多硫化锂之间的作用。研究结果发现，硫的负载量为67.5%，得到的正极材料在0.03C的倍率下，初始放电比容量为1598 mAh·g-1，并且展现出了较好的循环稳定性和高的库仑效率。2019年，Wang课题组[44]通过有机缩合反应，在碳纳米管表面成功制备了源自COF的B/O共掺杂多孔碳材料(BOC@CNT)，这种策略使硼和氧杂原子在整个衍生过程中均匀掺杂。具有均匀界面的BOC基质是促进硫/多硫化物的化学吸收并最终提高电极循环稳定性的关键因素，硫的负载量为68.5%。BOC@CNT/S显示出优异的电化学性能，包括高的可逆比容量(在0.2C倍率下，循环200次后比容量为1077 mAh·g-1)和出色的循环稳定性(在1.0C倍率下，循环500圈后容量为794 mAh·g-1)，该研究为构筑均匀杂原子界面以获得良好的电化学性能提供了一种新的方法。在2021年，Wang等[45]报道了一种N掺杂的多孔碳(NPC)纳米片，是通过热解亚胺键连二维COF(TAPB-PDA-COF)制备的(图6b)。将其用作锂硫电池中硫的主体时，NPC的硫负载量为71.8%，可以实现4.4 mg·cm-2的高硫面载量。通过调节热解温度，可以获得一系列的NPC材料，其中NPC-800/S电极表现出了较高的可逆比容量和优异的循环稳定性(在100 mA·g-1下循环250圈后，可逆放电比容量为833 mAh·g-1)。其良好的循环性能主要归功于高孔隙率的纳米片结构和在碳材料中均匀分散的N元素。特别是COF衍生的NPC材料中的吡咯N和吡啶N，通过N的孤对电子形成SxLi-N相互作用，能够抑制多硫化物的溶解并抑制其穿梭效应。

图6 N-GC-TpPa/S(a)和NPC/S(b)的制备示意图[43, 45]Fig.6 Schematic illustration for the fabrication of N-GC-TpPa/S (a) and NPC/S (b)[43, 45]

2.2 COFs作为锂硫电池的隔膜材料

锂硫电池充放电过程中的“穿梭效应”严重影响电池的使用寿命，为了解决这个问题，除了优化正极材料外，隔膜的合理设计也是一种有效的解决办法。COFs材料强的预设计性为设计不同的功能材料提供了良好的条件，这在锂硫电池的正极材料中已经得到了很好的体现，近年来，这一优势在锂硫电池的隔膜中也得到了展示。

2017年，Cai课题组[46]合成了一种亚胺键连接的COF材料(DMTA-COF)，并将该COF作为锂硫电池中陶瓷隔膜的涂层，对其电化学性能进行研究。研究发现，所组装的锂硫电池初始放电比容量可以达到1415 mAh·g-1，在0.5C的倍率下循环100圈后仍保持1000 mAh·g-1的比容量，其性能远远超过原始陶瓷隔膜和super-P涂层陶瓷隔膜组装的锂硫电池性能。DMTA-COF纳米孔的复合隔膜能够有效阻碍多硫化物穿过隔膜，因此减缓了“穿梭效应”以及活性材料的损失。2019年，Li课题组[47]利用一种具有氧化还原活性位点的COF(TP-BPY COF)作为锂硫电池的隔膜，该COF中的一维孔道促进了锂离子的传输，羰基作为Lewis酸增强了对多硫化锂的吸附，而吡啶单元作为氧化还原活性基团能够促进多硫化物的转化(图7)。以该COF材料作为锂硫电池的隔膜，所组装的电池表现出了优异的电化学性能，在1.0C的倍率下循环250圈后，比容量仍保持在826 mAh·g-1，库仑效率为100%，并且在0.2C的倍率下循环100圈后，比容量为977 mAh·g-1，该性能明显优于基于原始隔膜或者没有氧化还原活性位点COF隔膜组装的锂硫电池的性能。

图7 基于TP-BPY COF的隔膜的锂硫电池示意图(a)；TP-BPY-COF@LSB在1.0C下的循环性能(b)[47]Fig.7 Schematic of lithium-sulfur battery based on TP-BPY COF separator (a); cycle performance of TP-BPY-COF@LSB at 1.0C (b)[47]

2021年，Zhang课题组[48]报道了一种磺化的COF材料改进的隔膜(SCOF-Celgard)，基于该隔膜组装的锂硫电池能够有效缓解多硫化物的穿梭并能加速锂离子的迁移。SCOF-Celgard组装的锂硫电池在0.5C的倍率下循环120圈后仍有81.1%的容量保持率，而在相同的测试条件下基于Celgard隔膜组装的锂硫电池的容量保持率仅有55.7%，并且在1.0C的倍率下经过600圈循环，每一圈的容量衰减率为0.067%。同年，Sun等[49]在商用Celgard隔膜上制造了基于COF的离子选择性膜(TpPa-SO3Li)。TpPa-SO3Li层中排列的纳米通道和连续的负电荷位点可以有效促进锂离子传导，同时显著抑制多硫化物通过静电相互作用扩散。TpPa-SO3Li层表现出优异的离子选择性，锂离子迁移数高达0.88，当使用这种新型功能层时，组装的锂硫电池在5.4 mg·cm-2的高硫负载下，仍可以获得822.9 mAh·g-1的高初始比容量，并且在0.2C的倍率下经过100次循环后容量的保持率为78%。

2.3 COFs作为锂硫电池的负极材料

在锂硫电池中，负极材料金属锂易于形成树枝状晶体，该树枝状晶体可以穿透隔膜并到达正极，从而导致内部短路，造成严重的安全隐患。另一方面，多硫化物可以迁移到锂负极并与锂反应形成不溶性硫化物绝缘层，所形成的绝缘层将阻碍锂离子的传输并降低电池的倍率性能[50]。在锂负极上设计多孔界面层是一种有效的措施，在确保均匀的Li+通量的同时，也可以降低局部电流密度和调节沉积。COFs材料具有有序的孔道、高的孔隙率以及灵活的结构可设计性，因此是一种有潜力的多孔界面层候选材料。

2020年，Kang课题组[51]将共价有机框架LZU1(COF-LZU1)作为锂负极和隔膜之间的保护层，以此组装锂硫电池并进行电化学性能的研究。由于双(三氟甲磺酰基)亚胺(TFSI)阴离子与COF-LZU1中的醛基官能团之间存在强的相互作用，TFSI阴离子被固定在COF-LZU1上，减轻了空间电荷的影响，从而抑制枝晶生长(图8)。此外，亚胺连接的COF-LZU1具有亲锂性和电解质浸润性，能够实现均匀的Li+通量分布和传输，从而表现出低电压滞后现象。电化学研究表明，与没有COF-LZU1保护层的电池相比，基于COF-LZU1层组装的锂硫电池的电化学性能得到了明显的改善。Meng等[52]通过原位反应制备了均匀包裹在锂负极上的10 nm的COF薄膜(COF-Li)，将其用作SEI层。该薄膜具有高杨氏模量(6.8 GPa)，能够有效抑制锂枝晶的生长。研究结果显示，COF-Li对称电池在电流密度为1 mA·cm-2时可以实现400 h的稳定循环，并且在锂硫电池中可以有效阻止内部短路。

图8 锂在COF-LZU1修饰电极(a)和裸Cu电极(b)上的沉积图[51]Fig.8 Deposition diagram of lithium on COF-LZU1 modified electrode (a) and bare Cu electrode (b)[51]

2021年，Lai课题组[53]在MXene纳米片上共价组装COF材料(图9)，与通常以固体粉末形式存在的大多数COFs不同，超薄的2D COF-LZU1在具有共价键合胺化的Ti3C2Tx纳米片上原位生长，得到的MXene@COF异质结构具有高结晶度、分级孔隙度和导电骨架。作为锂金属负极的基质，COF纳米层起着重要的作用，它增强了锂的成核/沉积动力学，成功地调节了锂离子的分布，以实现无枝晶锂沉积。利用Li/MXene@COF为负极、以硫为正极组装出的电池在经过150次循环后，比容量仍能保持在780 mAh·g-1。这些工作为拓展COFs材料在锂硫电池负极中的应用提供了参考。

图9 二维MXene@COF的合成示意图[53]Fig.9 Synthetic diagram of two-dimensional MXene@COF[53]

3 结 语

共价有机框架材料具有比表面积大、孔隙率高、稳定性良好、可设计性灵活、结构明确等优点，在锂硫电池中具有很好的应用前景。本文主要综述了COFs用于锂硫电池的正极、隔膜以及负极材料中的研究进展。就COFs材料在锂硫电池正极中的应用而言，研究者从不同的构筑单元出发可获得具有不同孔环境的材料，并通过物理或者化学作用进行硫的装载，以此组装的锂硫电池中，多硫化物穿梭效应得到了明显的抑制。就COFs材料作为锂硫电池的隔膜而言，一些材料在抑制多硫化物穿梭的同时也有利于锂离子传导。对于COFs材料在锂硫电池负极中的应用，组装的锂硫电池在一定的程度上能够有效抑制锂枝晶的形成，从而提高电化学性能。

虽然COFs在锂硫电池中已取得一些较好的应用，但该领域仍有一些问题需要进一步研究，主要表现为以下几个方面：① COFs材料通常在大量合成过程中结晶度降低甚至消失，很难一次性大量获得，目前COFs的制备通常在几十、上百毫克规模，限制了COFs作为电极材料的大规模应用，因此需要开发能够大量制备COFs且不损失结晶度的新合成方法；② COFs材料的导电性差，严重制约了其在电化学方面的应用，要在储能领域实现它们的实际应用，需要开发导电性高的COFs材料；③ 目前COFs在锂硫电池中的应用探索主要集中在其作为正极材料中，虽然其作为隔膜和负极材料的应用也展现出较好的前景，但相关研究还非常少，需要进一步拓展和加强。

总之，COFs材料在锂硫电池中具有很大的应用潜力，针对目前锂硫电池存在的瓶颈问题，有针对性地进行COFs材料的结构设计，有望实现高性能锂硫电池器件的制备，同时也有望推动锂硫电池的应用进程。相信随着对COFs研究的不断深入，这类结构独特的晶态有机多孔材料在能源方面的应用将得到进一步的发展。