有機電池因其元素豐富、對環境影響小而前景廣闊，但由于溶解的氧化還原中間體的穿梭效應，其容量往往會衰減。

圖1.?制備雙層COF膜的兩種方法的比較

美國休斯頓大學姚彥、Devin L. Shaffer等引入了一種雙層TpPa@PP膜，以解決上述問題，它由70納米的共價有機框架(COF)薄膜組成，通過界面聚合合成，隨后沉積在聚丙烯基底上。通過界面聚合合成，COF厚度達到了納米級精度，同時還實現了支撐層與COF層的獨立可調性。

此外，作者進行了滲透研究和小分子排斥測試，以確定TpPa@PP膜的傳輸特性和孔徑分布，結果表明，TpPa@PP能有效阻斷可溶性有機中間產物的穿梭，而對Li⁺離子的傳輸影響極小。

圖2.?滲透實驗

實驗顯示，當TpPa@PP膜與芘-4,5,9,10-四酮（PTO）（一種具有高容量但存在顯著溶解問題的有機正極）配對時，它能有效阻止體積龐大的PTO和Li₂-PTO物種在H型電池中的交叉，從而提高了首次循環庫侖效率，并略微增強了循環穩定性。總體而言，這項工作為有機電池的隔膜設計提供了重要啟示。

圖3. 電化學性能研究

Suppressing Shuttle Effect with a Size-Selective Covalent Organic Framework Based Bilayer Membrane. ACS Energy Letters 2023. DOI: 10.1021/acsenergylett.3c01740