杨为佑院长领衔！宁波工程学院魏启亮/宁波大学沈祥Angew | 界面电子纳米构筑学助力可持续锌碘电池！

本文针对水系锌碘电池（AZIBs）中碘氧化还原动力学迟缓、导电性差及多碘化物穿梭效应严重的问题，提出了一种基于界面电子纳米构筑学的解决方案。研究团队通过在生物质衍生的多孔氮掺杂碳（PNC）上沉积氮化钛（TiN），构建了PNC@TiN异质结构正极。密度泛函理论计算表明，TiN-PNC界面通过Ti 3d、C/N 2p和I 5p态之间的轨道耦合，实现了界面电荷重分布和Ti的d带中心上移，从而增强了碘的化学吸附并有效抑制了多碘化物穿梭。实验结果显示，该正极在2.0 A g⁻¹电流密度下循环21,000次后仍保持166.9 mAh g⁻¹的高可逆容量（容量保持率95.4%），并在5.0 A g⁻¹下展现出超过66,000次循环的超长耐久性，每次循环容量衰减率仅为0.00028%。此外，组装的软包电池实现了176.1 mAh g⁻¹的容量且性能衰减可忽略不计。该工作为开发高性能、长寿命的可持续锌碘电池提供了新思路，有望应用于大型储能、长寿命固定电源及安全可穿戴电子设备等领域。