虽然有机氧化还原分子作为电极材料可以通过分子设计工程获得较高的比容量，但目前人们还没有找到有效的策略来克服其循环稳定性低的问题。

近日，中国科学院化学研究所侯剑辉研究员报道了开发了一种新的策略，即利用强偶极子效应来抑制有机分子的高溶解性，从而提高循环稳定性。

文章要点

1）研究人员采用简便易行的方法合成了2,4-二(哌啶-1-基)环丁烷-1,3-二酮（SAPD）和2,4-二(吡咯烷基)环丁烷-1,3-二酮（SAPL）两种具有不同取代基的方酸衍生物分子的有机单晶。

2）研究发现，SAPL正极在48 mA g^-1（0.1 C）下的放电容量为371 mA h g^-1，在0.24 A g^-1（0.5 C）下1000次循环后的容量保持率接近78%。在不与石墨烯或碳纳米管杂化的情况下，即使在4.8 A g^-1（10 C）下，它也表现出135 mA h g^-1的容量。

3）研究人员通过详细的密度泛函理论（DFT）计算研究了SAPD和SAPL的分子相互作用，并利用非原位技术揭示了它们的锂离子存储机理。通过比较它们的分子间相互作用，发现偶极效应越强，循环性能越好。

这种设计策略可以为构建具有长期循环稳定性的高性能锂有机电池提供一条很有前途的途径。

参考文献

Yunfei Zu , Ye Xu , Lijiao Ma , Qian Kang , Jingwen Wang , Huifeng Yao ,

Jianhui Hou , Y . Zu , Y . Xu , L. Ma , Q. Kang , J. Wang , H. Yao , J. Hou , Squaraine Organic Crystals with Strong Dipole Effect toward Stable Lithium-organic Batteries, Energy Storage Materials (2021)

DOI：10.1016/j.ensm.2021.06.012

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.06.012