北京
本文的核心内容是关于一种新型的有机电极材料——六氮杂萘（HATN）基多孔芳香框架（PAF-305），它被用作低温水性锌-钾混合电池（AZKHBs）的正极材料。
这种电池具有空气自充电能力，能够在没有外部电源的情况下通过氧气氧化来实现自我充电。以下是文章的主要发现和结论：
问题陈述：传统的水性锌离子电池（AZIBs）在没有可用电力的偏远地区或恶劣环境中难以应用。为了解决这个问题，研究者提出了一种新型的自充电电池系统，该系统结合了AZIBs和环境响应模块（如空气）。
材料开发：研究者首次开发了一种基于HATN的PAF-305作为AZKHBs的正极材料，它能够在低温下使用K+作为电荷载体，并调节锌离子的溶剂化化学，以引导均匀的锌镀/脱镀过程。
电池性能：AZKHBs展现出卓越的电化学性能，包括在所有气候条件下的稳定性、高达1.15V的最大电压、466.3 mA h g-1的放电容量，以及在-40°C下仍然出色的自充电性能。
自充电机制：AZKHBs的放电正极能够在空气中被氧化，从而在没有外部电源的情况下启动自充电过程。这种自充电机制是通过正极材料和氧气之间的氧化还原反应来实现的。
实验结果：通过实验表征和DFT计算，证实了HATN单元中C=N位点的丰富性作为氧化还原活性中心，并揭示了可逆的K+载体存储机制。由于PAF-305-6K正极材料和空气中O2之间存在较大的电势差，AZKHBs展现出卓越的化学自充电性能。
应用前景：AZKHBs的集成克服了恶劣环境或偏远地区缺乏电网的限制，为未来自充电系统的锌离子电池应用铺平了道路。
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