中性水系有机液流电池(AORFBs)有望实现可再生能源从辅助能源向主导能源的转变。其中，电解液材料是液流电池中关键组成部分，是能量存储的核心单元，其成本占系统总成本的50%以上。因此，AORFBs从实验室创新到大规模制造的成功转型在很大程度上依赖于高性能电解质材料的开发。萘二酰亚胺材料因其独特的平面刚性结构以及优异的双电子存储特性而备受关注。然而，萘二酰亚胺衍生物作为负极电解质材料依然面临着高浓度性能不足以及制备成本高昂两大难题。

近日，西安交通大学何刚教授团队利用结构改性修饰策略以及优化制备工艺，在核心萘环末端引入亲水基团，通过水热合成技术成功发展了一系列高度水溶（1.85 M）和低成本（$0.16 g^-1）的萘二酰亚胺电解质材料。基于π-π堆叠和氢键网络的协同效应，构建了高性能萘二酰亚胺基中性水系有机液流电池。

较之传统合成方法，水热合成技术路线简单高效，不依赖有机溶剂和惰性氛围，可在水溶液和空气等温和条件下操作，实现了萘二酰亚胺材料在实验端百克级尺度制备。

结合分子动力学模拟，X射线衍射模拟等理论计算以及电喷雾离子时间飞行质谱，变温红外光谱等多种表征技术，深层次揭示了π-π堆叠和氢键网络协同效应对萘二酰亚胺材料分子构型稳定性影响的内在机制。

鉴于上述萘二酰亚胺优异的物理化学以及电化学性能，作者进一步选择氮氧化合物（MiAcNH-TEMPO）为正极电解质材料，成功构建了以dex-NDI为负极电解质的高性能中性水系有机液流电池。该体系在制备成本，体积容量（54.4 Ah L^-1），电池电压（1.27 V），功率密度（318 mW cm^-2）以及循环寿命等多个维度展现出显著的优势。这一研究成果不仅为萘二酰亚胺材料相关领域提供了宝贵的借鉴意义，并且推动了中性水系有机液流电池的技术发展。