由于金属锌和碘在水系电解质中即可发生快速的氧化还原反应，所以锌-碘电池（ZIBs）展示出高性能和高安全性。然而，受限于碘导电性较差以及多碘化物在水系电解质中存在自放电效应，阻碍了锌-碘电池的高容量和循环稳定性。为解决以上问题，研究者将多孔碳基材料（如碳纤维、活性炭、碳纳米管等）作为有效导电宿主材料，通过物理吸附作用限域碘，同时可以提高碘的导电性。但是，由于非极性碳骨架物理吸附作用差，难以限制多碘化物的穿梭效应，造成电池循环性能下降。研究表明，碳骨架可以通过杂原子掺杂调节相邻碳原子的表面电荷环境，形成极性表面和活性位点来锚定多碘化合物，进而增强化学吸附作用，该方法有助于开发大容量、长循环锌-碘电池体系。

      近期，山东大学的张进涛教授团队采用一锅法成功制备Fe单原子分散的环状N掺杂多孔碳材料（B-Fe-NC）。该工作在多孔碳中嵌入Fe单原子，形成Fe-N-C原子桥结构来调节多孔碳的电子结构，不仅增强碳材料空间限域效应，而且可以催化碘的氧化还原，使得锌-碘电池获得大容量和良好循环稳定性。这项工作表明，可以通过在多孔碳基质中用N合理锚定金属单原子来增强碘的氧化还原活性，对开发高性能锌-碘电池具有重要指导意义。

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.2c09445

（亢元红）