郑州大学「国家高层次青年人才」李新亮/港科大黄兆东/岭南大学陈泽Nature子刊丨六电子锂溴电池！

背景:传统锂溴电池仅利用2Br⁻/Br₂两电子反应，受溴挥发、溶解、腐蚀及多溴化物穿梭限制，且惰性宿主增加了无效质量。研究目的:本研究旨在通过有机配体固定溴并使其参与储能，同时利用Cl⁻配位稳定高价Br⁺，实现溴的四电子转化与紫精的两电子嵌入反应耦合，构建六电子锂溴电池。结论:研究合成二溴化乙基紫精EVBr₂作为溴载体、配位限域骨架和两电子活性组分，Cl⁻通过多卤素配位稳定高价Br⁺，拓展了2Br⁻/Br₂/2Br⁺四电子过程；紫精骨架经历两步还原额外贡献两个电子。该六电子机制实现了632.8 mAh g⁻¹Br容量和约3.7 V输出电压，并通过原位光谱、XPS、EPR、EIS与DFT等表征手段系统解析了质量-电荷转移路径。研究表明，将有机宿主改造成活性配体并利用Cl⁻配位稳定高价Br⁺，为卤素电池突破惰性宿主质量负担和低电子转移数提供了配位电化学新范式。