45000圈！安徽工业大学徐杰/朱磊&复旦大学「国家杰青」王永刚AM | 电解质-中间层协同激活四电子锌-碘电池！
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2026-05-18 08:30
文章摘要
本文针对水系锌-碘电池中多碘化物穿梭和高价碘（I⁺）物种不稳定的问题，提出了一种电解质与中间层协同调控的策略。研究背景在于传统两电子碘氧化反应容量有限，而实现四电子碘化学是提升能量密度的关键，但I⁺在水系环境中易水解失活。研究目的旨在通过定制NH₄Cl基电解质促进I⁺-Cl⁻络合，并设计Cl⁻功能化的共价有机框架（COF-Cl）作为离子补充型中间层，以协同稳定I⁺并抑制多碘化物扩散。研究结论表明：该协同策略成功激活了可逆的I⁻/I⁰/I⁺四电子转化，优化后的电池在-5°C下实现了超过45000圈的超长循环（每圈衰减率仅0.00039%），能量密度高达278 Wh kg⁻¹，且在软包电池中验证了其低温实际应用可行性。该工作为构建高能量密度、宽温域的水系锌-碘电池提供了有效设计思路。
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