水系锌-有机电池因其安全性高、资源丰富、成本低、环境友好等优点而受到广泛关注。然而，锌金属固有的氧化还原电位(−0.76 V vs. SHE)远高于锂金属(−3.04 V vs. SHE)，这使得基于锌金属构建的电池体系电压较低。因此需要设计具有高氧化还原电位的有机正极材料以尽可能的实现高电压的锌离子电池。除活性官能团对电化学的氧化还原电位有影响外，强吸电子基团（如氰基、氟原子、氯原子等）也会对氧化还原电位产生极大作用。因此探究强吸电子基团对电位的影响对于设计高电压有机正极材料而言具有重要的研究意义。

近日，武汉理工大学安琴友教授团队在HATN的基础上设计并合成了三种含氰基（-CN）的有机正极材料（分别为：O3CN、P3CN和P6CN）用于系统的探究氰基位置和数量在锌-有机电池中对电化学性能的影响机制。通过降低分子的HOMO/LUMO能级和减小带隙，氰基的引入有效提高了材料本征的氧化还原电位，且电位的改善程度与氰基的引入量呈正相关。而放置不当的氰基会对活性官能团的转换产生空间位阻效应，导致离子迁移率降低，从而影响电化学性能。此外，氰基还会降低有机电极材料在水溶液中的溶解性，这可以有效的解决电池因溶解造成的循环稳定性差的问题。这些结论具有普适性，可能同样适用于其它有机电极材料的电池体系。

结果表明，基于P6CN的电池平均电压可以达到0.73 V，远高于不含氰基的HATN。在0.3 A g⁻¹电流密度下循环200次后，P6CN的比容量依然可达到252.7 mAh g⁻¹，且未观察到明显的容量衰退现象。在5 A g⁻¹的大电流密度下，P6CN在5000次循环后仍保持其初始值的88.2%，表明其具有优异的循环稳定性。该工作阐明了氰基引入位置和数量与电化学性能之间的内在关系，为具有多修饰位的有机正极材料设计高电压体系电池提供了研究依据。