近日，课题组硕士生陈冠红在锌碘电池电解液设计方面取得新进展，相关成果“Toward Forty Thousand-Cycle Aqueous Zinc-Iodine Battery: Simultaneously Inhibiting Polyiodides Shuttle and Stabilizing Zinc Anode through a Suspension Electrolyte”发表在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》上。

水系锌碘电池因其安全性和成本效益而成为电网规模储能的有前途的候选者。然而，多碘化物的穿梭效应、锌的腐蚀和副产物的积累限制了水系锌碘电池的应用。基于此，本工作提出了蛭石纳米片（VS）悬浮电解液策略，用于同时限制多碘化物穿梭和稳定锌负极，从而实现40000圈的超长循环性能。

发现I₅^-作为主要中间体的生成和I₅^-与碱性副产物之间的反应会导致不可逆的碘物种损失。得益于多碘化物和VS表面的硅氧键之间的高结合能，溶解的多碘化物有效地锚定在悬浮在主体电解质中的VS表面，以抑制穿梭效应，这一观点可通过原位拉曼、紫外-可见表征和理论计算证明。此外，Zn负极表面的自组装VS界面层阻碍了由多碘化物引起的副反应。同时，由于类质同象现象，VS表面和层间存在多余的负电荷，从而能够从扩散层吸附Zn²⁺并作为离子加速器在界面处迅速转运Zn²⁺，达到无枝晶的电镀/剥离行为。这种协同悬浮电解质策略用于正极和负界面为实用Zn-I₂电池的未来发展提供了新的见解。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202300656