锂离子电池作为一种二次可充电设备，在能量密度、体积密度、输出功率等电化学性能方面具有十分突出的优势。然而，随着社会的快速发展，目前石墨作为商用锂离子电池的负极材料，其容量远远不能满足现代需求。因此，具有丰富氧化还原官能团的共价有机材料被认为是能够实现高性能离子电池的潜在电极材料。

然而，堆叠的共价有机材料导电性差是其在储能应用上面临的重大挑战，提高共价有机材料在锂离子电池中的本征电荷电导率和不溶性是促进共价有机材料在实际应用中的有效策略。

近日，上海大学的王勇教授课题组设计并合成了一种通过炔键连接的共价菲啰啉框架材料，通过一系列材料表征及理论模拟揭露了其中菲啰啉基团和炔基基团对于提高材料本征电导率和结构稳定性的作用，并进一步深入探究了炔键的锂离子存储机理。

通过含氮菲啰啉基团和炔键连接单元之间的高度共轭结构，共价菲啰啉框架具有优异的本征电导率和结构稳定性。其次，该结构中的芳环π电子，菲啰啉基团的C=N单元和炔基基团均能有效地参与锂离子的存储，实现优异的电化学性能。

同时，通过密度泛函理论研究得出，通过炔键连接的共价菲啰啉结构可以有效降低HOMO-LUMO能隙，有利于电化学反应的快速进行。另外，结合拉曼光谱、光学显微镜成像、红外光谱和X射线光电子能谱分析等表征表明炔基的二电子储锂机制。并通过电镜的分析也表明了材料在循环过程中的结构稳定性。

最后，该有机电极材料在未经过其它改性的前提下应用于锂离子电池中，表现出较高的比容量，优异的倍率性能和良好循环稳定性。该工作为设计高性能的绿色有机电极材料提供了一种有效的策略。