硫族化合物,特别是碲(Te),作为转换型阴极,在具有丰富价态供应和高能量密度的锌电池(ZBs)中具有很好的前景。然而,Te的转化反应通常局限于Te2-/Te0氧化还原在约0.59 V(相对于Zn2+/Zn)时具有低电压平台,而不是预期的Te0到Ten+的正价转化,这抑制了Te基电池向高输出电压和能量密度的发展。图1. 激活Te的多价转化反应香港城市大学支春义、安徽工业大学汪冬红等通过使用高浓度的含Cl-电解质(Cl-是强亲核体),首次成功激活了所需Te2-/Te0/Te2+/Te4+可逆氧化还原行为,并实现了多达六电子转移。研究发现,该电池分别在1.24、0.77和0.51 V的电压下达到三个平坦的放电平台,总容量为802.7 mAh g-1。但是,由于Ten+离子不可避免地会发生溶解/分解,因此需要进一步开发用于Zn∥Te电池的电解液。图2. 抑制Ten+溶解以延长循环寿命为提高Ten+产物的稳定性并增强其循环稳定性,这项工作制备了一种基于改性离子液体 (IL) 的电解液,从而获得了一种高性能Zn∥Te电池,该电池具有高单体容量(7.13 mAh cm-2)、高能量密度(542 Wh kgTe-1或227 Wh L正极+负极-1)、优异的循环性能以及基于400 mAh级软包电池的低自放电率。这些结果加深了人们对电池中Te化学的理解,为先进的锌电池开辟了一条有前景的途径。图3. 高面容量Zn∥Te电池性能Tellurium with Reversible Six-Electron Transfer Chemistry for High-Performance Zinc Batterie. Journal of the American Chemical Society 2023. DOI: 10.1021/jacs.3c06488