水系锌–碘电池因其安全性高、成本低以及碘资源丰富且具有多电子氧化还原特性而受到广泛关注。然而，在静态电池中稳定实现深度碘转化仍然具有挑战性，这是因为高价碘物种极易发生溶解、水解以及穿梭诱导的副反应。

在此，我们提出了一种动态界面络合策略，在静态水系 Zn-素电池中实现了高度可逆的 12 电子碘转化，并伴随额外可逆的溴反应贡献。通过引入 N-丁基-N-甲基哌啶鎓溴盐（BMPBr）作为多功能添加剂，高载量碘正极（10 mg cm^-2）的多步转化过程得到了有效优化。在高电位下，BMP⁺可与多溴化物自组装形成油相界面层，包覆新生成的 IO₃^- 并稳定可溶性中间体，同时增强 Br^-/Br⁰ 反应的可逆性。

这种协同化学使电池在 20 A giodine^-1 下实现了 1937 mAh giodine^-1的比容量，或按碘和溴总质量计算达到 647 mAh giodine+bromine^-1，并表现出高于 1.0 V vs SHE 的长而平稳的放电平台，以及 8300 次循环后 99.0% 的容量保持率。为证明其实用放大潜力，组装的 1.2 Ah 软包电池实现了 19.4 mAh cm^-2 的高面容量。该工作建立了一种调控复杂多电子卤素化学的有效范式，为发展高能量密度水系储能体系提供了可行路径。

文献链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.6c00787

汇报人：孙晨曦