​EES：4.5万次循环！超稳定锌-碘电池！

传统的锌-碘水系电池面临着氧化还原动力学缓慢和副反应不可控的挑战，因此不如其他同类电池。

图1 电解液的示意图和特征

阿尔伯塔大学王晓磊等引入了超卤化物溶剂化结构和防碘固体电解质界面，以实现稳定的碘氧化还原反应和锌沉积/剥离。这是通过使用有机碘源和羟基溶剂的电解液优化协同作用实现的。

值得注意的是，解离的供电子I-阴离子能够参与锌的溶剂化鞘，并以超卤化物的形式配位，这增加了电子向Zn2+的转移，减少了溶剂的电子损失，从而提高了电解液的还原稳定性。同时，诱导了溶剂化复合物触发的、富含无机/有机物的、原位形成的界面，其具有防碘能力，从而抑制了多碘化物自由穿梭的副反应，促进了无枝晶锌沉积。

图2 锌电极的电化学行为

受益于上述优势，锌-碘电池在5.0 A g-1下具有127 mAh g-1的优异倍率性能，并在45000次长期循环中具有86%的高容量保持率。最后，在实用条件下，包括4.7的小N/P或-18℃的低温，也可以实现可逆运行。总体而言，该工作为微调电解液配方以实现可靠的卤化物转换提供了新的见解。

图3 锌-碘电池性能

文献信息

Superhalide Structure and Iodide-Proof Interphase via Electrolyte Regulation Enable Ultrastable Zinc-Iodine Batteries. Energy & Environmental Science 2024. DOI: 10.1039/d4ee02192d