南洋理工范红金AEM：通过阴极添加剂固定聚碘化物实现高倍率锌-碘电池

水系锌-碘电池（AZIB）具有成本低、比容量高的优点，但存在可溶性多碘化物穿梭和氧化还原动力学缓慢的问题。

图1. 𝛼-ZrP/EI-ZrP材料的表征

新加坡南洋理工大学范红金等通过采用一种阴极添加剂（磷酸氢锆；简称EI-ZrP）来解决上述两个问题，这种添加剂具有双重功能：既是多碘化物的封闭剂，又是锌离子传输的丰富通道。研究发现，EI ZrP增大的晶体夹层（从典型的7.5Å增大到18.3Å），大大增强了离子导电性，同时固定了多碘化物，从而加速了转化过程。

图2. 𝛼-ZrP和EI-ZrP中多碘化物的吸附率分析

结果，本研究采用含有EI-ZrP碘阴极的AZIB在10,000次循环周期内表现出较高的容量保持率（每循环周期的衰减率为 0.02‰），采用水凝胶纸作为隔膜和EI-ZrP添加剂构建的准固态Zn-I₂软包电池，在反复弯曲的情况下也能提供高面积容量。

此外，作为概念验证演示，这种纸电池被集成到无线柔性压力传感器系统（WFPSS）中。这一策略可能有助于为储能和柔性便携式电子产品合理设计转换型阴极材料。

图3. 含有各种阴极添加剂的AZIB的电化学性能

Immobilizing Polyiodides with Expanded Zn2+ Channels for High-Rate Practical Zinc-Iodine Battery. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202302738

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南洋理工范红金AEM：通过阴极添加剂固定聚碘化物实现高倍率锌-碘电池

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