有机化合物因其具有资源可持续性、结构可调性和潜在的低成本等优势,受到学者们的广泛关注,与无机电极材料相比,目前大多数有机正极材料工作电压相对较低,这会影响电池的能量密度、功率密度等性能,从而影响有机电池活性材料在电池中的应用。在目前主要有两种方式可用于提高有机电极材料的电位,我们的工作也将从这两个方向展开:(1)我们提出了一种通过稀释共轭骨架中氮基氧化还原中心的电子云密度来提高有机电池工作电位的策略。与以氮六元环为氧化还原中心的富电子化合物相比,咔唑衍生物等五元环活性中心比六元环具有更高的原子偶极矩校正的Hirshfeld(ADCH)电荷,从而有效提升氧化还原电位。实验结果表明,基于聚合吲哚咔唑衍生物的聚合物相对于Li+/Li显示出3.7-4.3 V的高放电电压,并且具有良好的循环性能,这样的策略可以适用于设计具有其他氧化还原中心的高压有机电极材料。(2)我们通过在现有的有机活性材料结构基础上,引入不同的有机官能团调整有机电极材料的电位。N-苯基吩噻嗪具有较好的氧化还原可逆性、稳定性以及相对较高的工作电压,我们以苯基吩噻嗪为基础,在不同位置引入不同种类、数量的拉电子基团提高其衍生物电位。实验结果显示,在不同位点引入酯基、卤素等拉电子官能团有效提升了有机活性材料的工作电位。