导电聚合物（CMPs）具有良好的电子导电性和丰富的氧化还原官能团，是构建高能水系锌电池（AZBs）的理想正极材料。然而，活性物质利用不足的缺陷严重影响了其电化学性能。

近日，中山大学Xiaoqing Liu报道了通过周期性偶联tris(4-aminophenyl)amine（TAPA）和tris(4-bromophenyl)amine（TBPA）单元，开发了第一个具有高能量密度和循环稳定性的CMPs基锌双离子电池正极。

文章要点

1）所得的聚三苯胺CMP（m-PTPA）呈现出一种类COF的多孔结构，由刚性三维（3D）共轭网络组成，同时聚合物骨架中分布着丰富的胺官能团。当作为双离子AZB正极时，得益于活性N位与Cl^-阴离子之间可逆的化学相互作用，具有赝电容主导的行为，用于储能。

2）得益于丰富的孔隙率，高R_g，出色的电导率和不可溶的聚合骨架的结合确保了m-PTPA大的比表面积，快速反应动力学和高电活性以及长寿命，这些特性共同导致了m-PTPA电极令人印象深刻的能量存储性能。

3）无孔共轭聚三苯基胺（PTPA）向类似COF的m-PTPA的转变将活性N位点的利用效率从39.4%提高到83.2%，从而导致峰值能量密度从111 Wh kg^-1增加到236 Wh kg^-1。此外，m-PTPA的耐久性也得到了显著提高，具有优于PTPA正极的容量保持率（1000次充放电循环后为87 .6%（vs. 66.7%)）。

这项工作为多孔CMPs在可充电水系电池中的进一步应用拓宽了道路。

参考文献

Haozhe Zhang, et al, A COF-Like N-Rich Conjugated Microporous Polytriphenylamine Cathode with Pseudocapacitive Anion Storage Behavior for High-Energy Aqueous Zinc Dual-Ion Batteries, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202101857

https://doi.org/10.1002/adma.202101857