9月1日，化材學(xué)院納米催化與能源轉(zhuǎn)化研究團(tuán)隊(duì)（胡勇教授團(tuán)隊(duì)）在國(guó)際頂尖期刊《Advanced Energy Materials》（中科院1區(qū)Top，IF=27.8）在線(xiàn)發(fā)表題為“Aqueous Zinc-Iodine Batteries: From Electrochemistry to Energy Storage Mechanism”（水系鋅基電池:從電化學(xué)到儲(chǔ)能機(jī)制）的綜述文章。
水系鋅基電池由于其成本低、安全性高、環(huán)境友好的特點(diǎn)，近些年引起了廣泛的研究興趣。鋅碘電池作為水系鋅基電池的代表之一，通過(guò)一種轉(zhuǎn)化反應(yīng)機(jī)制實(shí)現(xiàn)電化學(xué)儲(chǔ)能，從而擺脫了傳統(tǒng)鋅離子電池主要依靠離子嵌入、脫出的儲(chǔ)能方式，避免了傳統(tǒng)鋅離子電池中正極材料結(jié)構(gòu)坍塌的問(wèn)題。此外，碘的低成本，多價(jià)態(tài)等性質(zhì)以及較高的理論比容量(211 mAh g?1I2)，使鋅碘電池有望成為下一代清潔、高效儲(chǔ)能器件的候選者之一。然而，鋅碘電池仍面臨著嚴(yán)重的多碘化物穿梭、緩慢的碘轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)，低能量密度以及鋅陽(yáng)極的不穩(wěn)定性等問(wèn)題，限制了鋅碘電池的大規(guī)模應(yīng)用。除此之外，過(guò)去較少關(guān)注鋅碘電池中碘轉(zhuǎn)化機(jī)理，因此需要對(duì)鋅碘電池碘的電化學(xué)和轉(zhuǎn)化機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，為高效鋅碘電池的設(shè)計(jì)提供合理指導(dǎo)。
鑒于此，該團(tuán)隊(duì)從鋅碘電池的基本原理出發(fā)，對(duì)鋅碘電池電化學(xué)和儲(chǔ)能機(jī)理進(jìn)行了全面的綜述。該文章首先重點(diǎn)介紹了碘轉(zhuǎn)化和鋅陽(yáng)極的電化學(xué)過(guò)程，指出了當(dāng)前研發(fā)鋅碘電池面臨的一些挑戰(zhàn)，并綜述了近年來(lái)水系鋅碘電池的正極、負(fù)極、電解液、隔膜的研究進(jìn)展。為加深對(duì)鋅碘電池的理解，文章對(duì)鋅碘電池的儲(chǔ)能、轉(zhuǎn)化機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的討論。最后，對(duì)鋅碘電池的設(shè)計(jì)與發(fā)展提出了合理的建議，對(duì)其商業(yè)化應(yīng)用前景提出了展望。
（化材學(xué)院 王星）
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