氧化还原活性有机材料作为环保、低成本、可持续发展的电池电极材料具有广阔的应用前景。然而，由于氧化还原活性有机材料在普通电池系统中的长期溶解问题，导致其循环稳定性较差，阻碍了其实际应用。

近日，首尔大学YounJoon Jung，Kisuk Kang介绍了一种新的策略，通过合理选择电解液来充分利用有机电极的多重氧化还原活性，考虑到电极/电解液的相容性与溶解度的关系。

文章要点

1）基于深度学习技术对溶剂化自由能的预测，研究人员仔细研究了DMPZ在混合高浓度水电解液中的适用性，它可以提供i）加宽的水溶液的电化学电压窗口，ii）有效地抑制DMPZ的溶解，iii）DMPZ氧化还原的最佳氧化还原电位，可以在水系电池系统中显示出来。

2）研究人员实现了出色的容量保持率和卓越的耐用性，电池在1 C下1000次循环和5 C下5000次循环（超过1630 h）时，每天的循环降解率低于0.5%，同时提供出色的能量密度（∼250 Wh kg⁻¹），这是迄今为止使用有机电极难以实现的。

这项研究提供了一个基本的见解，即活性有机材料和电解液之间的兼容性是不可或缺的，基于这一新见解的设计/工程将为长效有机电池的实际实施提供突破。

参考文献

Myeong Hwan Lee, et al, High-Energy and Long-Lasting Organic Electrode for a Rechargeable Aqueous Battery, ACS Energy Lett. 2022

DOI: 10.1021/acsenergylett.2c01535

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.2c01535