小分子有机电极材料因其具有可持续发展潜力以及模块化设计与合成的特点备受研究者瞩目。但是有机小分子普遍存在易溶解于电解液中导致循环稳定性不佳的问题。除了常见的增大分子极性（成盐）以及聚合之外，近日，俄亥俄州立大学Shiyu Zhang等人结合氢键和π-π堆积作用极大地提升了有机小分子的循环稳定性。

本文要点

1)   作者受DNA双螺旋结构的启发，制备了三种包含苯醌和吩嗪单元的小分子（QAP）。这些分子具有不同数量的氢键供受体，且均具有共轭结构；

2)   其中，氢键数量最多的QAP样品3在2 C倍率下循环1000周以上仍具有145 mAh/g比容量，容量保持率约82%；

3)   作者通过晶体结构解析、变温核磁共振氢谱以及核欧佛豪瑟效应频谱研究了分子中的氢键和π-π相互作用。

参考文献：

M. R. Tuttle et al. Synergistic Effect of Hydrogen Bonding and π−π Stacking Enables Long Cycle Life in Organic Electrode Materials, ACS Energy Lett., 2021, 6, 643-649

DOI: 10.1021/acsenergylett.0c02604

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c02604