南京大学姚亚刚教授AFM：离子选择性隔膜设计通过协同阳极稳定和多碘化物穿梭抑制实现长寿命锌碘电池

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【研究背景】 水系锌碘电池因其固有的安全性和低廉的成本等优势在电化学储能领域展现出巨大的潜力。然而，锌负极猖獗的枝晶生长和持续的副反应，以及多碘化物的穿梭现象严重地影响了其循环寿命。这些问题的本质在于锌碘电池中离子的分布和运动不受控制，导致其正负极都不稳定。 【工作介绍】 为此，南京大学姚亚刚教授团队提出了一种由羧基修饰的金属有机骨架（UiO-66-(COOH) 2 ）改性的隔膜（UC/GF），这种隔膜表现出对Zn 2+ 和多碘化物的离子选择性，从而能够同时稳定锌负极并抑制多碘化物的穿梭效应。得益于丰富的羧基极性基团，UC/GF能够凭借其亲水亲锌性促进Zn 2+ 离子传输，加速水合锌离子脱溶，同时能够通过静电排斥作用阻碍多碘化物的迁移。因此，Zn|UC/GF|Zn对称电池在5.0 mA cm -2 的电流密度下能够稳定循环超过3400 h，而Zn|UC/GF|I 2 ………………………………