济南大学「泰山学者」徐锡金AM | 一种梯度功能化隔膜用于Zn-I₂ 电池！

本文针对静态水系锌碘电池中多碘化物穿梭效应和锌负极可逆性差的问题，尤其是在高碘载量条件下更为严重的情况，提出了一种梯度功能化隔膜策略。研究团队通过用二维氰基功能化石墨相氮化碳改性玻璃纤维隔膜，设计了正极侧致密CCN层和负极侧薄而均匀CCN层的梯度结构。实验和模拟结果表明，该设计能有效锚定多碘化物并释放潜在电化学活性位点，同时促进均匀锌离子通量，提高了高放电深度下的锌可逆性。采用常规活性炭作为宿主，该电池在高I/C比条件下实现了卓越性能：在150.1 mg cm⁻²碘载量下达到27.9 mAh cm⁻²的高面积容量，在40 mg cm⁻²载量下超过7200次循环的显著稳定性，以及60 cm²软包电池的5.8 mAh cm⁻²面积容量和1100次循环后85.87%的容量保持率。结论表明，该梯度功能化隔膜为高能量密度静态锌碘电池提供了一种可行的隔膜工程策略。