随着可再生能源的快速发展，开发低成本、长寿命、高安全的大规模储能技术成为实现碳中和的关键。中性水系有机液流电池（AORFBs）因分子结构可调、环境友好等优势备受关注。萘酰亚胺（NDI）衍生物凭借其高度的π-π共轭体系和双电子存储特性成为理想候选材料，然而循环过程中的侧链和酰亚胺环易受OH⁻亲核攻击导致分解，且自由基态分子聚集引发粘度激增，严重制约其实际应用。现有NDI材料虽通过亲水基团调控提升了溶解度，但仍面临分子稳定性不足和电池循环寿命短等挑战。因此，开发兼具高稳定性、低成本的NDI电解质材料是推动AORFBs商业化的核心课题。
最近，西安交通大学前沿院何刚教授团队创新性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1.49 M，所构筑的电池总电解质成本低至$6.58·Ah⁻1，在2 M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。
该研究成果近期以《协同离
原标题：西安交大科研人员在中性水系有机液流电池研究中取得突破
