近日，中国科学院年夜连化学物理研究所研究员陈忠伟、研究员汪冬冬团队于高能量水系锌电池研究范畴取患上新进展。团队提出一种“双界面配位调控”电解液设计计谋，经由过程体系筛选多类含氮阳离子配体，确定N-甲基咪唑氯盐（MImCl）作为电解液双界面多功效添加剂，可实现对于四电子锌碘电池正负极界面的同步不变。该计谋经由过程MIm+于电池运行历程中的动态迁徙，实现了“正极不变碘物种、负极调控锌沉积”的两重功效。相干结果发表于《美国化学会志》。

水系锌碘电池具备高安全性、低成本及多电子反映上风，被认为是年夜范围储能的主要候选系统之一。然而，四电子I-/I0/I+转化历程中，高价态碘物种易发生水解，多碘化物穿梭和锌负极枝晶及腐化等问题影响电池不变性，制约了高载量正极及Ah级软包电池的成长。

为解决上述问题，团队提出“双界面配位调控”计谋，经由过程引入MImCl添加剂，实现了电解液对于正负极界面的协同优化。研究发明，于充放电历程中，MIm+可动态迁徙至差别电极界面：于碘正极侧，MIm+经由过程离子彼此作用不变多碘化物和ICl2-中间体，按捺活性碘物种消融及穿梭，并促成可逆四电子I-/I0/I+转化；于锌负极侧，MIm+优先吸附在锌外貌，调控Zn2+成核与沉积举动，实现匀称无枝晶锌沉积并按捺副反映。该动态界面调控机制实现了正负极反映历程的同步不变。

基在该计谋，团队构建了高负载四电子Zn||I2电池系统，实现了高容量及长命运气行。于高碘载量前提下，Zn||I2全电池体现出较好的倍任性能及轮回不变性，并进一步修筑了1.4 Ah级四电子Zn||I2软包电池。该软包电池实现800圈不变轮回，并得到基在正极活性物资量计较的455 Wh kg-1高能量密度，揭示出现实运用潜力。

该研究不仅展现了电解液添加剂对于四电子碘氧化还有原历程及锌沉积举动的协同调控机制，也为高容量水系金属电池的界面工程设计提供了新思绪。

相干论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.6c11308