7,7,8,8-四氰基醌二甲烷（TCNQ）是一种低成本的氧化还原活性有机化合物，具有很高的理论比容量。但作为电池正极材料使用时，由于材料溶解，性能衰减快。

为此，华中科技大学沈越副教授等人引入了一种新策略，通过将高价Al³⁺ 阳离子添加到Na₂SO₄/ZnSO₄水系电解液中以稳定TCNQ的晶体结构并降低其溶解度。

令人惊讶的是，作者发现Al³⁺ 的加入不仅抑制了TCNQ的溶解，且实验表征和DFT计算结果均表明高价阳离子（Al³⁺ 和Zn²⁺ ）在TCNQ中的嵌入/脱嵌是高度可逆的，这导致比容量和循环寿命的协同提高。

图1. 电池的可逆反应机理及TCNQ@PPy的表征

在包含2 M Na₂SO₄、1 M ZnSO₄和1M Al₂ (SO₄)₃的水系电解液中，具有聚吡咯（PPy）导电涂层（TCNQ@PPy）的TCNQ正极在0.5 A g^-1下的可逆容量为245.8 mAh g^-1，在3 A g^-1下的循环寿命为1000次。

这项工作表明，分子有机电极材料在高价阳离子嵌入可逆性方面与常规无机正极材料有很大不同。添加高价阳离子盐是提高分子有机电极材料电化学性能的一种简单有效的方法，从而构建低成本、高性能的水系可充电电池。

图2. TCNQ@PPy// Zn电池的电化学性能

【文章链接】：Boosting the Cyclability of Tetracyanoquinodimethane (TCNQ) as Cathode Material in Aqueous Battery with High Valent Cation