电子科技大学唐武、师健友AFM：硫调控n‑π共轭构筑超高倍率有机正极，攻克高电压钠离子双离子电池性能瓶颈

背景：钠离子双离子电池因钠资源丰富、阴离子存储机制可实现高电压（>3.0 V vs Na⁺/Na）和快充特性，具有大规模储能潜力。但传统富氮有机正极存在电荷定域、静电排斥和结构极化问题，制约高电压与快速动力学的协同发展。研究目的：旨在通过分子设计策略，开发能同时实现高工作电压和超快电化学反应动力学的新型有机正极材料，突破钠离子双离子电池的性能瓶颈。结论：研究提出硫强化n-π共轭策略，将硫原子引入吩噻嗪骨架并与二氢吩嗪耦合，合成共轭聚合物P(PhTz)。硫原子孤对电子参与n-π共轭，拓宽π电子离域、降低HOMO能级，实现自由基阳离子全局离域，提升氧化电位。半电池P(PhTz)正极平均放电电位3.34 V、比容量185 mAh g⁻¹，可实现75C超高倍率充放电。全电池能量密度达536 Wh kg⁻¹，循环500圈性能稳定。理论计算和实验证实，硫诱导的全域电荷离域是超快离子传输和高电压输出的核心机理。该工作为高性能有机正极设计提供了新思路。