『碘基储能』昆明理工李雪&厦大杨阳&广东工业李成超EES：受植物根细胞启发的相间层用于助力超高容量和超长寿命的实用水系锌-碘电池

主要观点总结

本文报道了一种新型锌离子电池的负极材料——TOP/Carra无机/有机界面层，该材料结合了快速扩散Zn2+和丰富的功能基团的结构特性，通过协同调控锌电极/电解质界面化学，实现了高电化学性能。文章介绍了该材料的制备过程、性能表征及其在锌离子电池中的应用。该成果为开发高性能锌离子电池提供了材料和概念上的突破。

关键观点总结

关键观点1: TOP/Carra无机/有机界面层的制备和性能表征

该界面层是通过合成TOP纳米棒和卡拉胶（Carra）复合而成的。TOP纳米棒具有快速Zn2+扩散的能力，而卡拉胶则具有丰富的功能基团，可以通过动态吸收Zn2+并排斥有害阴离子来实现对锌电极的稳定调控。

关键观点2: TOP/Carra无机/有机界面层在锌离子电池中的应用

将TOP/Carra无机/有机界面层应用于锌离子电池的负极材料，可以实现高电化学性能，包括长循环寿命、高面积比容量、优异的倍率性能等。此外，该材料还可以有效抑制锌枝晶的生长和界面副反应的发生。

关键观点3: 研究成果的意义和影响

本研究为开发高性能锌离子电池提供了材料和概念上的突破。通过合理操纵锌负极相间化学，实现了对锌电极的稳定调控，为锌离子电池的进一步发展奠定了基础。此外，该研究还为其他类型的电池设计提供了新的思路和方法。

文章预览

第一作者： Yuting Xu 通讯作者： 李雪 、 杨阳、李成超 通讯单位： 昆明理工 大学、厦门大学、广东工业大学 DOI ： 10.1039/D4EE02592J 【研究背景】      水系锌金属电池（ AZMBs ）因具有固有的安全性、丰富的锌资源（锌资源是锂资源的 20 倍以上）以及与传统锂离子电池的成本相比较而言的廉价性，因此在大规模固定电网存储应用方面备受关注。尽管已经对许多涉及锰氧化物和钒氧化物的正极候选材料进行了广泛的研究，但有限的资源储备和环境问题给它们的进一步应用带来了巨大的挑战。最近，碘由于在海水中资源丰富（ 55 μ g L -1 海水 ）、令人满意的氧化还原电位（ I - /I 0 为 1.38 V vs. Zn 2+ /Zn ）和高理论比容量（ 211 mAh g -1 ），正成为 AZMBs 的一种有前途的正极材料。然而，锌 - 碘（ Zn-I 2 ）电池长期以来一直受到寿命有限和相对低的比表面积容量 ………………………………