哈尔滨理工大学张皝：阴-阳离子协同添加剂破解锌碘电池“性能三角”难题

背景：随着全球能源结构向可再生能源转型，开发低成本、高安全、易规模化的储能系统成为迫切需求，水系锌电池因资源丰富、成本低廉、安全性高等优势备受关注，其中锌碘电池凭借碘的高理论容量和丰富储量，被视为极具潜力的储能体系，但其实际应用面临碘反应动力学迟缓、多碘化物穿梭效应以及锌枝晶生长三大核心难题。研究目的：哈尔滨理工大学张皝教授课题组旨在通过一种基于碘化四甲基铵（TMAI）的电解质添加剂策略，利用其阴离子（I-）与阳离子（TMA+）的协同作用，同步解决上述三大难题，以推动高性能、长寿命水系锌碘电池的发展。结论：该研究成功利用TMAI添加剂，在正极侧通过I-加速碘转化动力学，同时TMA+捕获多碘化物抑制穿梭；在负极侧通过TMA+的静电屏蔽和I-的界面调控协同抑制锌枝晶生长，从而实现了对称锌电池超过5500小时和全电池5万次循环几乎无容量衰减的超高稳定性，打破了锌碘电池的“性能三角”困局，为储能电池的电解质设计提供了协同调控的新思路。