有机小分子正极的制备简单且成本低廉，但它们的低电导率和分子溶解是两个关键问题，这意味着它们的能量密度和功率性能远远低于无机电池，从而阻碍了实际应用，因此开发有效的涂层技术是获得高性能有机电池的关键。中国科学院Zicheng Zuo和李玉良等人展示了一种原位编织石墨炔纳米涂层的通用方法。

本文要点：

1）选择2种小分子有机材料-3,4,9,10-per四甲酸二酐（PTCDA）和二氮唑酸二钠（SR）代表具有不同形态的共价和离子有机物质，其在锂电和钠电中都具有巨大的应用潜力。Cu是通过交叉偶联反应机理在石墨炔中形成二炔键的重要元素。有机正极材料与前体之间的分子间π-π堆积相互作用可进一步诱导石墨炔在颗粒上的保形形成。然后，通过底部铜箔催化的生长过程可以将石墨炔纳米涂层原位编织在有机材料的表面上，并形成连续的高导电性和强度的3D全碳网络。 因此，可以在温和的条件下一起解决有机电极的溶解，电导率和质量负载（93％wt）方面的问题。

2）编织石墨炔纳米涂层后，小分子有机正极的活性质量提高到93％，提供了比之前报道的310 W h kg^-1更高的能量密度，并大大提高了功率性能和长期稳定性。

3）这种方法显示出巨大的潜力，能够成为制造有机电池能量密度接近主流锂离子电池的关键技术。

Liang Li, et al. In Situ Coating Graphdiyne for High‐Energy‐Density and Stable Organic Cathodes, Adv. Mater., 2020

DOI: 10.1002/adma.202000140

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202000140