可充电多价金属电池（MMBs）由于金属负极的多电子氧化还原能力，被认为是锂离子电池和铅酸电池在电网级储能应用中的有前景的替代品。
然而，传统用于MMBs的无机电极材料面临着多价阳离子在晶体晶格中扩散缓慢和存储能力差的挑战。
相比之下，有机电极材料（OEMs）作为MMBs的正极材料具有诸多优势，包括灵活的结构设计性、丰富的资源可用性、可持续性以及独特的离子配位存储机制。
基于此，2025年3月18日，德累斯顿工业大学于明浩、冯新亮等人在国际知名期刊Chemical Society Reviews发表题为《Structural codes of organic electrode materials for rechargeable multivalent metal batteries》的研究综述。
本综述探讨了OEMs的结构特征与其电荷存储性能之间的内在联系，旨在揭示用于各种MMBs应用的有机分子的关键设计原则。
作者首先对不同MMBs（即锌/镁/钙/铝电池）的基本方面进行了概述，包括电解液选择、金属剥离/沉积电化学以及正极操作的基本原理。
从对氧化还原活性的理论理解出发，作者总结了不同氧化还原位点的性能，并将OEMs的电化学性能与各种结构因素联系起来。
这一分析进一步引出了不同类型OEMs的关键设计考虑因素。
随后，作者对用于MMBs的广泛有机化合物进行了批判性综述，从有机小分子到氧化还原活性聚合物和共价有机框架，重点关注它们的结构-性能关系、关键电化学参数以及在多价离子存储中的优势和不足。
最后，作者讨论了现有的挑战，并提出了进一步推进OEMs在MMBs中应用的潜在解决方案。
Structural codes of organic electrode materials for rechargeable multivalent metal batteries,Chem. Soc. Rev.,2025.https://doi.org/10.1039/D4CS01072H
