2025年11月14日，辽宁省无机分子基化学重点实验室朱明昌、吴双妍团队在Chemical Engineering Journal期刊报道了题为“Rational engineering of cyano-functionalized 2D coordination polymers for high redox activity cathode in aqueous zinc-ion batteries”的水系锌离子电池正极材料最新成果。沈阳化工大学为本研究第一完成单位，环境与安全工程学院朱明昌教授、化学工程学院吴双妍副教授和华北电力大学刘景维副教授为共同通讯作者，化学工程学院硕士研究生孔维乐为第一作者。

水系锌离子电池（AZIBs）作为一种新兴的储能技术，相较于传统锂离子电池，具备本征安全性高、成本效益突出以及环境友好等显著优势。然而，其实际应用受到缺乏高容量、长循环寿命与高性能正极材料的制约。为此，本研究提出了一种创新的分子设计策略，采用氰基功能化的二维配位聚合物（2D M-BLB）作为AZIBs正极材料。通过将3,5-双（咪唑-1-基）苯甲腈配体与过渡金属离子（Zn²⁺、Mn²⁺、Co²⁺）配位，构建了具有起伏层状结构的二维材料，该结构不仅为Zn²⁺的快速扩散提供了开放通道，还暴露出丰富的活性位点。氰基的高电负性与多电子氧化还原能力协同作用，赋予M-BLB优异的循环稳定性与高比容量。

图 二维M-BLB的合成及其作为正极时的储锌机理示意图

值得注意的是，具有更大层间距的Zn-BLB正极展现出尤为突出的电化学性能，这得益于其在电解质中良好的结构稳定性及有效的Zn²⁺嵌入/脱出动力学。在0.8–1.9 V电压窗口下，Zn-BLB在100 mA g⁻¹电流密度下可提供350.2 mAh g⁻¹的高可逆比容量，并在500 mA g⁻¹下循环1000次后仍保持稳定的电化学性能。该研究通过将氰基精准引入二维配位聚合物骨架，展示了一种提升电荷存储能力的有效策略，为设计具有可调控电子/离子传输路径的高性能AZIBs正极提供了分子层面的理论框架。