水系锌离子电池（ZIBs）在下一代储能方面具有广阔的应用前景。然而，已报道的ZIBs电极材料存在容量低、循环稳定性差等缺点。

近日，华中科技大学Chengliang Wang报道了以醌和吩嗪为多活性中心，合成了一种小分子π共轭六氮杂萘醌，其理论容量为515 mAh g^-1。

文章要点

1）HATNQ中含有丰富的羰基和C=N基团的极性基团，会引发C-H···π或氢键，与π-π堆积一起，通过平面内相邻分子间的多重氢键（C-H···O）与平面外的π-π相互作用形成二维层状超分子结构。

2）结果表明，HATNQ电极具有超高容量（0.2 A g^-1下达到482.5 mAh g^-1）和5 A g^-1下具有超过10000次循环的优异循环性能，优于已报道的有机电极材料，创造了ZIB水溶液中有机正极容量的新纪录。

3）由于HATNQ材料中的O···Zn···N配位比其类似物(HATN)更有利，二维超分子结构也增强了Zn²⁺/H⁺的存储能力，并提高了Zn²⁺对H⁺的存储竞争力。

这些结果为水系ZIBs提供了一种具有打破记录的超大容量和长循环寿命的有机正极材料，为ZIBs在大规模储能方面的潜在应用铺平了道路。

参考文献

Yuan Chen, et al, Two-dimensional Organic Supramolecule via Hydrogen Bonding and π-π Stacking for Ultrahigh Capacity and Long-Life Aqueous Zinc-Organic Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202116289

https://doi.org/10.1002/anie.202116289