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雙極性有機材料融合了n/p型氧化還原反應的優點，可用于更好的鋅有機電池（ZOB），但由于活性單元密度低和單電子反應而面臨容量問題。

在這里，同濟大學Mingxian Liu報道了多電子氧化還原雙極四硝基卟啉（TNP），具有四重雙電子接受n型硝基基序和雙電子供體p型胺部分，可實現高容量電壓ZOB。

文章要點

1）TNP 陰極引發高動力學、混合陰離子-陽離子 10 e^? 電荷存儲，涉及四個硝基位點，在低電位下與 Zn²⁺ 離子配位，以及兩個胺類在高電位下與 SO₄^2? 離子偶聯。

2）因此，Zn||TNP電池具有高容量（338 mAh g^?1）、較高的平均電壓（1.08 V）和出色的能量密度（365 Wh kg^?1_TNP）。此外，擴展的π共軛TNP大環實現了電解質的抗溶解，將電池壽命延長至10 A g^?1下的50,000次循環，容量保持率為71.6%。

這項工作擴展了最先進 ZOB 的多電子氧化還原雙極性有機物的化學前景。

參考文獻

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