最近，西安交通大学前沿院何刚教授团队创新性的提出了一种离子协同策略，用常压法合成了一类具有高稳定性的萘二酰亚胺两性离子衍生物[(CBu)2NDI，(SPr)2NDI，(SPrOH)2NDI]。
单晶结构显示，分子间侧链的静电相互作用力致使(CBu)2NDI形成平行交错的π-π堆叠模式（间距3.45 Å，位移角42.8°），有效抑制了高活性自由基态下的分子聚集，进而在自由基状态下保持较高的水溶性。通过核独立化学位移值[NICS (1)]以及福井函数的计算，证明了阴离子的引入显著抑制了OH⁻亲核反应导致的电解质材料降解。
此外，单点能的计算阐明了支持电解质中K+在电池循环过程中的稳定机制。该策略使(CBu)₂NDI的水溶性高达1.49M，所构筑的电池总电解质成本低至6.58美元·Ah-1，在2M电子浓度下经长时间循环无明显的容量衰减。
这些发现促进了高性能中性水系有机液流电池的发展，并展示了其大规模商业应用的潜力。
前沿院张恒博士生为论文第一作者，何刚教授为论文通讯作者，西安交通大学为本论文唯一完成单位。这也是何刚教授课题组在前期萘/苝二酰亚胺基液流电池关键电解液材料研究领域中的又一重要突破（CCS Chem. 2023, 5, 2334-2347; Mater. Horiz. 2024, 11, 1283–1293；Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202405427）。
该工作得到国家自然科学基金、陕西省科技创新指导专项、陕西省创新能力支撑计划资助。
论文链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf123
何刚教授课题组主页：http://gr.xjtu.edu.cn/web/ganghe
液流电池（Flow Battery）是一种可充电电池，它通过液体电解质的流动来存储电能。与传统的固态电池（如锂离子电池）不同，液流电池的能量存储组件（电解质）是分离的，通常储存在外部容器中，在充放电过程中通过电池单元循环。
液流电池是一种活性物质存在于液态电解质中的电池技术，电解液在电堆外部，在循环泵的推动下流经电堆，实现化学能与电能的转换。国际上液流电池主要有全钒液流电池、锌溴电池、铁铬电池、多硫化钠溴电池4种技术路线。 其中全钒液流电池目前产业链建设和技术成熟度相对较高。全钒液流电池系统由功率单元（电堆），能量单元（电解液和电解液储罐），电解液输送单元（管路、阀、泵、传感器等辅助部件）以及电池管理系统等组成。其中，电堆由离子交换膜、电极、双极板、电极框、密封等材料构成。液流电池生产线包括（双极板，膜裁切，碳毡裁切，电堆堆叠组装）等。欢迎申请加入微信群。 
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