由于金属离子的d轨道与共轭配体的π轨道杂化，电子可以在整个体系里离域，因此共轭配位聚合物(CCPs)材料往往具有较好的导电性，并被广泛应用于各种器件中。利用其配体和金属离子的得失电子，可以实现能量的存储，因此近几年在储能领域中也得到了关注。其中，有机配体的氧化并伴随着负离子的存储，可以有效提高电池的容量和放电电压，从而提高电池的能量密度。尽管有文献报道了类似配位聚合物材料的氧化还原涉及到负离子的存储，但这些材料通常表现出较差的电化学性能，并且缺乏实质性的配体被氧化和负离子存储的证据。
近日，王成亮教授团队基于前期的研究基础（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 14731；Chem. Commun. 2019, 55, 10856；Chem 2021, 7, 1224；ACS Appl. Electron. Mater. 2021, 3, 1947），以非活性的Zn(II)和六羟基三亚苯为构筑单元，构建了一种新型的π-d共轭配位聚合物Zn-HHTP正极，详细地揭示了有机配体依次存储阳离子和阴离子的过程。相关成果发表于《德国应用化学》上（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202106055）
详细的表征分析发现，Zn-HHTP电极仅涉及配体的储能过程，其在3V以下存储钠离子（配体被还原），在3V以上存储阴离子（配体被氧化）。阴离子的嵌入造成了二维Zn-HHTP的剥离，但却保证了化学结构的稳定性，实现了良好的倍率性能和长程稳定性。相反，对照实验中，Cu-HHTP电极虽然具有类似的容量，但却涉及到配体和金属离子的被还原，只存储钠离子。由于金属价态的降低，导致金属与配体间的作用力减弱，造成了较差的循环性能。该工作突出了配体的氧化还原对长程循环寿命的重要性，而对其储存机制的深入了解也加深了我们对CCPs的理解，有望进一步设计高性能的CCPs。
该工作发表在近期的《德国应用化学》（影响因子：12.956）上。文章的第一作者是华中科技大学的博士生陈远（现为华中科技大学博士后），王成亮教授为通讯作者，论文还得到了南京大学马晶教授和天津大学胡文平教授的支持。上述研究工作得到了国家自然科学基金和中国博士后基金等项目的资助。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202106055
