协同调控邻苯二甲酸盐阳极活性材料中HOMO能级和电子结构实现高性能锂离子电池

背景：商用锂离子电池负极材料存在理论容量低、体积膨胀或安全隐患等问题，有机电极材料因其结构可设计性和环境友好性成为潜在替代品，但面临导电性差和易溶解等挑战。研究目的：通过分子工程策略，利用不同金属离子（Zn2+、Ca2+、Cu2+）与邻苯二甲酸配体配位，协同调控材料的最高占据分子轨道（HOMO）能级和电子结构，以提升其电化学性能。结论：研究发现CuPA负极性能最优，在0.1 A g-1下循环100次后比容量达749 mAh g-1，并在1 A g-1下循环2500次后保持200 mAh g-1；其优异性能源于高HOMO能级、窄带隙以及多电子氧化还原反应，该工作为设计高性能有机电极材料提供了新范式。