双离子电池（DIBs）的整体性能与正极的阴离子储存性能密切相关。而DIBs的高能量/功率密度和稳定性则受到正极的限制。氟(F)由于其吸电子、低范德华半径和低极化率的特性，可以有效地调节共轭聚合物的光电性能。它也是一种有效的共振给体，可以减小导电聚合物的能隙。

近日，与以往不同的是，南开大学焦丽芳教授首次成功在质子化的聚苯胺/碳纳米管复合材料（FPHC）中引入氟元素来稳定PF₆^-的存储性能。

文章要点

1）引入F元素后，HOMO-LUMO能隙减小，具有更好的导电性。PF₆^-与FPHC之间的可逆稳定共价键源于PF₆^-中的F与FPHC中的-NH-上的H，整个优化后的PF₆-FPHC分子结构趋于对称，保证了FPHC在高电流密度下的循环稳定性。

2）当FPHC正极与纳米颗粒状硬碳(NLHC)负极耦合时，开发的SDIB实现了高能量/功率密度（310 Wh kg^-1/7720 W kg^-1 ）并在2 A g^-1的高速率下稳定循环高达5000次。

3）同样，研究人员组装了相关的软包SDIB，以进一步展示其可行性，其可以驱动具有小马达(3 V，1 W)的制造的电动真空吸尘器模型，突出了设计的SDIBs的足够能量/功率输出。

参考文献

Zhiqin Sun, et al, Fluorination Treatment of Conjugated Protonated Polyanilines for High-performance Sodium Dual-Ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202211866

https://doi.org/10.1002/anie.202211866