近日，國際知名學術期刊《先進材料》（Advanced Materials》（最新影響因子19.791）發表了我校纖維材料改性國家重點實驗室朱美芳教授-廖耀祖教授合作團隊和德國柏林工業大學阿納托馬斯（Arne Thomas) 教授課題組合作撰寫的論文《利用Buchwald-Hartwig偶聯合成共轭微孔聚合物網絡用于高效超級電容器能量存儲》（Efficient Supercapacitor Energy Storage Using ConjugatedMicroporousPolymer Networks Synthesized from Buchwald-Hartwig Coupling ）(DOI:10.1002/adma.201705710)，報道了合作團隊在能源存儲材料領域取得的最新進展。我校系該論文第一完成單位，廖耀祖教授為第一作者并與阿納托馬斯教授為共同通訊作者。論文鍊接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201705710/full

多孔共轭聚合物是一類由全共轭高分子網絡圍築、自具孔結構的新興功能材料，其特點是孔結構穩定、光電性質可調控以及合成路徑多樣等。自2007年新興以來，人們主要關注如何提高其比表面積、豐富孔結構以及改善氣體吸附效率。最近，利用其本征孔結構和氧化還原活性，開發兼具雙電層和赝電容儲能機制的電極材料逐漸成為研究熱點。

化石燃料為主的現有能源結構導緻全球面臨嚴重的能源危機、環境污染及溫室效應等問題，亟需尋找可替代的能源存儲與轉換方式。超級電容器作為一種新型儲能方式，具有環境友好、能量密度大、充放電速度快以及循環穩定性好等優點，備受人們關注。其儲能機制包括雙電層和赝電容儲能兩種，對應的典型材料為碳材料和導電聚合物。然而，前者比電容不高，而後者循環穩定性較差。如何發揮兩種儲能機制，研制高比電容和高循環穩定性電極材料是該研究領域的關鍵科學問題。

據悉，該合作團隊提出Buchwald-Hartwig偶聯方法制備主鍊含氮、側基含氧（N、O含量高達20%）的氨基蒽醌多孔共轭聚合物，通過分子設計優化氧化還原活性，獲得較高的赝電容；利用多孔共轭聚合物骨架自具孔道結構，促進電解質傳輸，避免電極材料的溶脹和收縮；充分發揮雙電層和赝電容兩種儲能機制，研制的三電極超級電容器在1A/g電流密度下比電容高達576F/g，循環使用6000次後可仍然保持85%起始電容；進而組裝成非對稱雙電極超級電容器的操作窗口寬，功率和能量密度分别高達1300W/kg和60Wh/kg，循環2000次性能無衰減。該研究工作為電化學能源存儲有機多孔材料的理性設計提供了新思路。

廖耀祖教授作為朱美芳教授領銜的科技部先端纖維與複合技術創新團隊的重要骨幹成員，自2015年加入bevictor伟德官网以來，在功能共轭聚合物領域開展了系列前沿研究工作。主要包括：儲能功能(Adv. Mater. 2018, DOI:10.1002/adma.201705710;Chem. Mater. 2017, 29,4885-4893; ACSMacroLett.2017, 6, 1444-1450) 、催化功能(ACSAppl. Mater. Interfaces2017, 9, 38390-38400)、吸附分離功能(Polym.Chem.2017, 8, 7240-7247; Macromolecules2016, 49, 6322-6333; Indus. Engin. Chem.Res. 2016, 55, 4911-4918)以及熒光檢測功能共轭聚合物(Chem. Sci.2015,6, 7190-7200)的基礎應用研究，相關成果申請了多項中國發明專利。相關研究工作獲得國家自然科學基金面上和青年項目、上海市重點研發計劃、上海市浦江人才計劃、中央高校基本科研業務費重點項目以及bevictor伟德官网高層次人才啟動經費等支持。