近日，课题组博士研究生林鹏翔在锌碘电池电解质研究方面取得新进展，相关成果“Simultaneous inhibition of Zn dendrites and polyiodide ions shuttle effect by an anion concentrated electrolyte membrane for long lifespan aqueous zinc-iodine batteries”发表在《ACS Nano》。
水系锌碘（Zn-I2）电池因其固有的安全性、天然丰富度广泛、成本低廉等优点而受到广泛关注。然而，阳极和阴极造成的不可逆容量损失严重阻碍了它们的应用。
因此，本文设计了阴离子浓缩电解质（ACE）膜来控制锌阳极侧的Zn2+离子通量，同时抑制I2阴极侧的聚碘化物离子的穿梭效应，以实现长寿命的无隔膜Zn-I2电池。具有丰富磺酸基团的ACE膜具有良好的机械强度、引导Zn2+离子传输和有效的聚碘离子电荷排斥的多功能组合。此外，阴离子聚合物链中丰富的醚氧、羰基和S-O键会与水形成氢键，降低ACE膜中游离水的比例，抑制水引起的Zn金属阳极的界面副反应。此外，DFT计算、原位紫外-可见光谱和原位拉曼结果表明，聚碘离子的穿梭效应也被显着抑制。因此，ACE膜能使锌负极具有较长的使用寿命（3700小时）和Zn-I2电池优异的循环稳定性（10000次循环），从而为其实际应用奠定了坚实的基础。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/acsnano.3c01518
