双极性有机材料融合了n/p型氧化还原反应的优点，可用于更好的锌有机电池（ZOB），但由于活性单元密度低和单电子反应而面临容量问题。

在这里，同济大学Mingxian Liu报道了多电子氧化还原双极四硝基卟啉（TNP），具有四重双电子接受n型硝基基序和双电子供体p型胺部分，可实现高容量电压ZOB。

文章要点

1）TNP 阴极引发高动力学、混合阴离子-阳离子 10 e⁻ 电荷存储，涉及四个硝基位点，在低电位下与 Zn²⁺ 离子配位，以及两个胺类在高电位下与 SO₄²⁻ 离子偶联。

2）因此，Zn||TNP电池具有高容量（338 mAh g⁻¹）、较高的平均电压（1.08 V）和出色的能量密度（365 Wh kg⁻¹_TNP）。此外，扩展的π共轭TNP大环实现了电解质的抗溶解，将电池寿命延长至10 A g⁻¹下的50,000次循环，容量保持率为71.6%。

这项工作扩展了最先进 ZOB 的多电子氧化还原双极性有机物的化学前景。

参考文献

Ziyang Song, et al, Multielectron Redox-Bipolar Tetranitroporphyrin Macrocycle Cathode for High-Performance Zinc-Organic Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202401049

DOI: 10.1002/anie.202401049

https://doi.org/10.1002/anie.202401049