电子市场的快速发展刺激储能和转换装置的更新换代。锂离子电池(LIBs)是目前最主要为电子产品供电的能量存储设备之一;但安全隐患和较高的成本制约了其进一步大规模利用。在这方面，人们正在寻找新的技术来替代LIBs。不同的电池系统，如钠离子电池、钾离子电池和锌离子电池，具有丰富的储量和较低的成本，但这些电池的能量密度比锂电池低。近年来，锌碘电池因其锌和碘的高理论容量、更安全的水系电解质、更高的离子电导率、丰富的碘资源和低成本而受到广泛关注。此外，锌碘电池中表现出快速的氧化还原化学反应，从而实现电池的快速放电和充电。但缺点是，锌碘电池受到碘的低电导率、可溶中间体的产生以及相关的严重穿梭效应等阻碍，类似于锂硫(Li-S)电池，这会导致不必要的自放电行为和更短的电池寿命。

      在这项工作中，作者提出了一种高效的Ni单原子(NiSAs)电催化剂来促进Zn-I2电池中碘物种的快速转化动力学。在Ni-N4环境下，NiSAs均匀分散在分层氮掺杂多孔碳(HPC)中，作为催化多碘化物的电活性位点。此外，大孔隙体积允许高碘负载，分层微介孔结构可以防止多碘化物的溶解和可能的穿梭。原位拉曼表征验证了NiSAs-HPC对多碘化物的强电催化活性。采用NiSAs-HPC/I2阴极的Zn-I2电池在碘含量高达41.7%的情况下，其电化学性能得到了显著提高，具有显著的倍率容量(50 C 下121 mA h g-1)和长期循环稳定性(50 C 下40000次循环后108 mAh g-1)。在10 C 下进行10 000次循环后,比容量保持在141 mAh g-1，且容量保持率为93.4%。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c01310

（唐溶）