乔世璋院士JACS：基于四电子I⁻/I⁰/I⁺转化的先进锌-碘电池配位化学研究

本文介绍了澳大利亚阿德莱德大学乔世璋团队在水系锌基电池（AZBs）领域的研究成果。背景方面，随着对高效且可持续能源存储系统需求的增长，水系锌基电池因其高安全性、低成本等优势受到关注。研究目的是通过在稀释电解液中引入六亚甲基四胺（HMTA）作为添加剂，解决4eZIBs中碘正极和锌负极的关键挑战。HMTA通过质子化反应与多碘化物及ICl₂⁻阴离子结合，抑制多碘化物穿梭效应并增强I⁺物种的稳定性。此外，HMTA优先吸附于锌表面，抑制HER并调控锌的沉积/剥离行为。实验结果表明，2eZIBs在0.2 A g⁻¹下实现了215 mA·h giodine⁻¹的比容量和超过99%的库仑效率，4eZIBs在0.4 A g⁻¹下实现了接近理论值的425 mAh giodine⁻¹的比容量。软包电池在高负载正极和高锌利用率条件下表现出优异的循环性能。结论表明，HMTA的配位化学为4eZIBs的实际应用提供了科学依据，为开发先进水系锌基电池奠定了基础。