磷激活羧基小分子策略设计高性能铁离子电池

背景：水系铁离子电池因其安全、环保和低成本优势被视为下一代储能器件的重要方向，但其性能受限于正极材料的发展，传统无机和有机正极存在动力学迟缓、稳定性差或活性位点利用率低等问题。研究目的：同济大学刘明贤教授团队旨在通过分子工程设计，开发兼具高活性和结构稳定的有机正极材料，以突破铁离子电池的容量与循环寿命瓶颈。结论：研究提出磷激活羧基小分子策略，设计了三(4-羧基苯基)膦（PTBA）正极材料，通过磷元素激活羧基活性位点，实现了高比容量（276 mAh g-1）、超长循环稳定性（60,000次循环容量保持率77.6%）以及高面积比容量（2.25 mAh cm-2），为低成本、高安全铁离子电池的实际应用奠定了基础。