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南洋理工范紅金AEM：通過陰極添加劑固定聚碘化物實現(xiàn)高倍率鋅-碘電池

水系鋅-碘電池（AZIB）具有成本低、比容量高的優(yōu)點，但存在可溶性多碘化物穿梭和氧化還原動力學緩慢的問題。

圖1.???-ZrP/EI-ZrP材料的表征

新加坡南洋理工大學范紅金等通過采用一種陰極添加劑（磷酸氫鋯；簡稱EI-ZrP）來解決上述兩個問題，這種添加劑具有雙重功能：既是多碘化物的封閉劑，又是鋅離子傳輸?shù)呢S富通道。研究發(fā)現(xiàn)，EI ZrP增大的晶體夾層（從典型的7.5?增大到18.3?），大大增強了離子導電性，同時固定了多碘化物，從而加速了轉化過程。

圖2.???-ZrP和EI-ZrP中多碘化物的吸附率分析

結果，本研究采用含有EI-ZrP碘陰極的AZIB在10,000次循環(huán)周期內表現(xiàn)出較高的容量保持率（每循環(huán)周期的衰減率為 0.02‰），采用水凝膠紙作為隔膜和EI-ZrP添加劑構建的準固態(tài)Zn-I₂軟包電池，在反復彎曲的情況下也能提供高面積容量。

此外，作為概念驗證演示，這種紙電池被集成到無線柔性壓力傳感器系統(tǒng)（WFPSS）中。這一策略可能有助于為儲能和柔性便攜式電子產品合理設計轉換型陰極材料。

圖3.?含有各種陰極添加劑的AZIB的電化學性能

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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