在各种储能技术中，采用可充电电池的电化学储能被认为是最有前途的调节电力输出的方法之一。其中，水系电池由于其固有的安全性、成本效益和无毒，已成为大规模储能应用有竞争力的候选者。然而，传统的水系电池负极材料不耐酸碱，在循环过程中存在枝晶、钝化和腐蚀问题。更遗憾的是，在充放电过程中，电极材料与含水电解质之间固液界面的pH值会发生明显变化，导致稳定性进一步下降。因此，开发在酸性和碱性电解质中都稳定、动力学快的水系电池负极材料具有重要意义。

松山湖材料实验室支春义教授和吕海明研究员，报道了一种含有吡嗪（C=N）和苯基亚氨基（-NH-）基团（HPP-COF）的共价有机框架，作为酸性和碱性电池的长循环和高倍率负极。HPP-COF强大的共价键以及-NH-和水分子之间的氢键网络共同提高了耐酸碱性。更重要的是，氢键网络通过Grotthuss机制促进H+/OH-的快速传输。因此，HPP-COF提供了优异的容量和循环稳定性（66.6 mAh g-1@30 A g-1，在1 M H2SO4电解液中能够循环超过40000次；91.7 mAh g−1@100 A g-1；在1 M NaOH电解液中能够循环超过30000次@30 A g-1）。该工作为COF材料在酸性和碱性电池中的结构设计和应用开辟了新的方向。该研究以题目为“A Covalent Organic Framework as a Long-life and High-Rate Anode Suitable for Both Aqueous Acidic and Alkaline Batteries”的论文发表在国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。