空间限域和双功能纳米反应器实现锌碘电池无枝晶负极与穿梭抑制正极

本文针对锌碘电池中碘正极的多碘化物穿梭效应和锌负极的枝晶生长问题，提出了一种空间限域和双功能纳米反应器设计。研究背景指出传统锂离子电池存在资源稀缺和安全性问题，而锌碘电池虽具应用潜力却受限于正负极的固有缺陷。研究通过构建内嵌CdO-CdS异质结构的空心碳球纳米反应器，将其组装成三维自支撑纤维骨架，同时作为正负极载体。负极应用中，憎锌外表面和亲锌内壁诱导锌均匀沉积，抑制枝晶；正极应用中，碳球与异质结构协同物理约束碘并催化多碘化物转化，抑制穿梭。实验表明全电池在50C倍率下实现108 mAh g−1比容量和20000次循环稳定性，证实该设计有效提升了电池性能。