增强π共轭与多电子转移有机阴极实现高性能锌离子存储

本工作设计了一种具有完全共轭二维平面结构和丰富C=N活性位点的有机小分子阴极材料DPQPZ，用于水系锌离子电池（AZIBs）。该材料通过扩展π共轭体系（enhanced π-conjugation）和分子间π-π堆叠作用，显著提升了电子传导性并抑制了溶解行为，实现了高达398.5 mAh g?1的比容量和8000次循环后88.7%的容量保持率（10 A g?1），展现出优异的电化学性能和多电子存储机制（multi-electron transfer）。

　　

Highlight

增强的π共轭与多电子转移机制赋能有机阴极实现高性能锌离子存储

Material synthesis and characterization

如图1a所示，目标有机阴极材料——二吡啶并[3,2-a:2′,3′-c]喹喔啉并[2,3-i]吩嗪（DPQPZ）是通过1,10-菲啰啉-5,6-二酮（PTD）与2,3-二氨基吩嗪（DAP）之间的希夫碱缩合反应合成的。该结构具有高度共轭特性，并富含六个C=N氧化还原活性位点，理论容量高达418 mAh g^?1。DPQPZ的分子结构通过氢核磁共振谱（HNMR）得以确认（图S1），其中…

Conclusion

总之，我们成功开发了一种具有扩展π共轭结构和六电子氧化还原机制的高性能n型有机阴极材料DPQPZ，用于水系锌离子电池（AZIBs）。该超共轭分子骨架不仅促进了高效的分子内电子离域，还增强了π–π堆叠相互作用，从而显著提升了氧化还原动力学和结构稳定性。因此，DPQPZ在0.1 A g^?1电流密度下实现了398.5 mAh g^?1的高比放电容量…

（注：因原文“从Highlight开始到第二个Conclusion”范围内实际只有这三个小标题段落，已按专业要求翻译并保留标题结构，省略了文献引用和图片标注。）