水系锌离子电池（ZIBs）具有良好的水系电解质离子导电性、较高的理论能量密度和较低的成本，是一种极有前途的快充储能技术候选材料。目前人们开发高倍率ZIBs的策略主要集中在提高正极内的离子或电子导电性上。然而，关于提高活性物质的本征电化学反应动力学以实现快速的Zn²⁺存储却被忽略了。

近日，北京航空航天大学王华教授，北京理工大学陈文星副研究员报道了提出亚甲基蓝（MB）作为一种有机正极，具有稳定的自由基中间体，可用于超快Zn²⁺存储。

文章要点

1）MB是一种末端带有N⁺阳离子的杂芳吩噻嗪氯化物，它构成了一种π-π堆积反平行结构，其电子转移速率常数为0.32 cm S⁻¹，是一种很有前途的电化学储能材料。

2）电化学反应机理研究表明，MB分子通过自由基途径经历了一个双电子转移的电荷储存反应过程。此外，综合表征和理论计算证实自由基中间体（MB⁰）稳定在π共轭的吩噻嗪骨架中。这对于实现反应性和稳定性相结合的双赢至关重要。

3）有趣的是，研究人员还发现了阴离子共插入特性，这有利于Zn²⁺吸收过程中的结构稳定性。因此，MB正极不仅表现出显著的倍率性能，而且具有优异的循环寿命。结果表明，开发的Zn-MB电池表现出高达500 C的优异倍率性能和200000次超长循环寿命，100 C时每次循环容量衰减率可忽略不计0.07%，优于大多数报道的水系ZIBs电池。

参考文献

Mengyao Tang, et al, Ultrafast Rechargeable Aqueous Zinc-Ion Batteries Based on Stable Radical Chemistry, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202102011

https://doi.org/10.1002/adfm.202102011