芳香族有机化合物因其低成本，对环境无害且可回收的特性而有望成为下一代电池电极材料。尽管锂离子电池（LIB）目前取得了巨大的成功，但下一代电池材料应着眼于减少对有毒重金属和锂资源的依赖性。芳香族有机化合物可用作二次电池的电极材料，并有望促进钠离子电池（SIB）负极和正极材料的开发。但是，迄今为止，大多数芳族有机化合物在快速充放电以及长期循环性方面都表现出明显的不足。

近日，英国帝国理工学院Florian Glöcklhofer等人提出了一种用于改善电池电极用有机化合物稳定性的分子设计概念。

本文要点：

1） 证明了通过整体芳香性来稳定共轭大环的带电态是获得高性能有机电池电极材料的非常有效的策略。

2） 这种分子设计策略使化合物可以在稳定的局部芳族状态和稳定的全局芳族状态之间切换，因此，即使不引入官能团或杂原子，也显示出优异的氧化还原特性。

3） 作者得出结论：PCT的大环几何结构能够产生容纳钠离子的空隙，这被认为有助于在充电过程中离子的嵌入，因此解释了其优异性能的原因。

Simon Eder, et al., Switching between local and global aromaticity in a conjugated macrocycle enables high‐performance organic sodium‐ion battery anodes,, Angew Chem. 2020

DOI: 10.1002/anie.202003386 OR 10.1002/ange.202003386

https://doi.org/10.1002/anie.202003386