氧化还原活性有机材料作为新一代可持续利用的资源，因其资源丰富、结构可调等优点，在锌离子电池（ZIBs）中受到人们越来越多的关注。然而，目前具有高电势的有机分子很少，而且大多数报道的有机正极基ZIB的电压都低于1.2 V。

近日，香港城市大学支春义教授，Jun Fan报道了由于范德华力和π-π堆积作用导致的结构稳定性，选择吩噻嗪(PX)、苯硫硫醚(PT)和硫杂菲(TT)三种有机硫化合物作为正极材料，考察了电子云分布对其电化学性能的影响。

文章要点

1）对比研究表明，电子云密度对有机材料的电压起着关键作用。具有均匀分布的电子云的有机材料更难失去电子，导致∆G₁增加。此外，改变电解质可以通过产生更高的阴离子去溶剂化能来进一步改善∆G₂。

2）以乙腈为溶剂的三氟甲磺酸锌电解液（Zn(OTF)₂-乙腈(ACN)）中电子云对称分布的TT可以达到1.7 V的电压，远高于其他有机材料。此外，所制备的电池表现出长期循环寿命，即使在1 A g^–1下循环8000次后，高容量保持率仍为82%。

这项工作阐明了形成高电压材料的机理，并提出了提高电压的策略，为提高ZIBs的功率密度和实际应用指明了前景。

参考文献

Huilin Cui, et al, High-Voltage Organic Cathodes for Zinc Ion Batteries through Electron Cloud and Solvation Structure Regulation, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202203453

https://doi.org/10.1002/anie.202203453