不含稀有过渡金属元素的有机电极材料在可持续、低成本、环境友好的电池化学领域具有广阔的应用前景。然而，活性物质在液体电解质中的溶解会引起严重的穿梭效应，导致容量迅速衰减，限制了其实际应用。

近日，天津大学许运华教授，杨继兴副教授报道了使用在Nafion涂层隔膜上原位形成的凝胶聚合物电解质（GPE），在保持电化学性能的同时消除了有机电极的穿梭反应。

文章要点

1）研究发现，GPE与可调聚合物结构的物理约束和Nafion涂层隔膜的电荷斥力的协同作用，基本上阻止了不同分子尺寸的可溶性有机电极材料的穿梭。

2）实验结果显示，可溶性小分子有机电极材料1,3,5-三(9,10-蒽醌)苯表现出优异的电化学性能，其超长循环寿命可达10000次，100 C时的倍率容量可达203 mAh g^-1，基于固液转化化学，具有宽工作温度范围（-70~100 ºC），优于已报道的所有有机正极材料。

GPE的屏蔽能力可以针对不同分子尺寸的有机电极进行设计和定制，从而为所有可溶性电极材料受到的穿梭效应提供了通用的解决方案。

参考文献

Mengjie Li, et al, Soluble organic cathodes enable long cycle life, high rate and wide-temperature lithium-ion batteries, Adv. Mater., 2021

DOI: 10.1002/adma.202107226

https://doi.org/ 10.1002/adma.202107226