近日，我院谢海明教授联合长春应化所张新波研究员，黄岗研究员在有机电极材料在水系锌离子电池的研究中取得创新性研究成果，实现了有机水系锌离子电池超高活性基团利用率和突破性的58000次超长循环寿命，研究成果刊发于国际顶级材料期刊《Advanced Materials》(IF：32.086)。

谢海明教授与长春应化所张新波研究员，黄岗研究员团队进行合作，通过分子工程设计策略开发了具有多活性位点和高稳定性结构的有机电极材料苯并[b]萘并[2'，3'：5，6][1，4]二噻英并[2，3-i]噻蒽-5，7，9，14，16，18-六酮（BNDTH），并进一步通过溶剂交换复合策略将BNDTH与还原氧化石墨烯（RGO）进行了复合。BNDTH/RGO成功地解决了有机电极材料活性基团利用率低、易溶解和导电性差三大难题，实现了高比容量，优异的倍率性能和长循环稳定性。通过对反应动力学和储能机理的分析，可以证明BNDTH与RGO之间稳定而紧密的复合是其优异的电化学性能的基础，过量电荷的有效分散是提高活性基团利用率的关键。本研究为有机正极材料的多价离子储能提供了独特的见解，揭示了限制有机电极材料实际电化学性能发挥的深层次原因，并提出了有效的电化学性能优化策略，有望为今后的高性能水系锌离子电池设计提供参考。论文“A Sulfur Heterocyclic Quinone Cathode towards High-Rate and Long-Cycle Aqueous Zn-organic Batteries”发表于国际顶刊Advanced Materials (https://doi.org/10.1002/adma.202301088)。

图1. BNDTH及其复合物作为正极在水系锌离子电池中的电化学性能。

图2. BNDTH/RGO的反应动力学分析。

论文原文：A Sulfur Heterocyclic Quinone Cathode towards High-Rate and Long-Cycle Aqueous Zn-organic Batteries, Advanced Materials. https://doi.org/10.1002/adma.202301088