有機分子一直被認為是水系鋅離子電池（ZIB）中很有前景的儲能材料，但由于其短程共軛結構和低分子量，受到了導電性差和結構不穩定的困擾。

哈爾濱工業大學黃小蕭等提出了一種基于亞胺的三(氮)并五苯(TAP)，其具有沿C=N骨架的延伸共軛效應，將它原位注入層狀MXene中，可獲得TAP/Ti₃C2T_x正極。

圖1. 材料制備

通過理論計算和實驗表征，作者發現H⁺和Zn²⁺在不同的C=N位點有選擇性的儲存，這是由TAP分子的立體效應引起的。在第一個放電區域，TAP傾向于在內部C=N位點容納Zn²⁺離子，然后在后續區域在外部C=N位點儲存H⁺離子。豐富的C=N中心和長距離的亞胺骨架提高了TAP的比容量和循環穩定性，而Ti₃C₂T_x調動了平面內H⁺/Zn²⁺的轉移，增加了電子傳導性，確保了TAP在反復充放電過程中的結構完整性。

圖2. TAP/Ti₃C₂T_x正極的性能

因此，TAP/Ti₃C₂T_x提供了303 mAh g^-1的高比容量，并在1 A g^-1的情況下循環10000次后實現了81.6%的容量保持。此外，具有準固態電解質的柔性Zn||TAP/Ti₃C₂T_x電池證明了在各種惡劣條件下可穿戴電子設備的實際應用。總體而言，這項工作不僅提供了一個新穎的有機正極設計，而且為推進ZIBs的發展提供了必要的見解。

圖3. 柔性電池性能

MXene Boosted Imine Cathode with Extended Conjugated Structure for Aqueous Zinc-Ion Batteries. Advanced Materials 2022. DOI: 10.1002/adma.202206812