在高功率条件下提升电极的耐久性对于发展高功率二次电池至关重要。尽管已有多种优化策略用于缓解电极结构退化，但普通电极在高电流长时间循环下的性能仍不可避免地恶化。
在此，华侨大学陈宏伟团队报道了一种适用于多孔有机框架电极的容量刷新策略。通过间歇性施加低电流，可有效释放被困在框架内的失活离子，从而恢复电极容量。重要的是，这种容量刷新过程可周期性重复进行。该框架电极因此在20 C（6 A/g）的高倍率下实现了超过60,000次循环的超长寿命，并基于活性材料提供了28 kW/kg的比功率。
图1. 有机框架通道中的离子捕获现象
总之，该工作报道了离子型有机框架电极中可逆的容量刷新现象。在高倍率循环下，工作离子可能因多孔阳离子骨架的空间和次级限域效应而被困在框架内形成离子对。
研究表明，刷新是一个动力学控制的过程，通过低电流可有效解离这些离子对。得益于这种可重复的刷新策略，AP-FW电极在20 C（6 A/g）的高倍率下实现了60,000次的长循环寿命，同时基于活性材料提供了554 Wh/kg的比能量和28 kW/kg的比功率。因此，该项工作不仅展示了多孔离子型有机电极在高功率、长循环应用中的潜力，也为未来有机电极的设计提供了重要启示。
图2. 刷新过程的材料要求与性能提升
Refresh organic electrodes for high-power and long-cycle applications, Nature Communications 2025 DOI: 10.1038/s41467-025-60355-7
陈宏伟 理学博士，教授。长期从事储能材料与器件研究，主要研究方向包括锂离子电池、固态锂电池、水系电池等。已在JACS、Angew、Nat. comm.等期刊发表论文50余篇。获国家自然科学基金、福建省自然科学基金杰青项目/重点项目/STS项目、厦门市重大科技计划等项目支持。