AEM: 为高性能锌碘电池原位构建仿生自识别层

锌碘(Zn–I2)水系电池因其高安全性和低成本而成为储能系统的理想候选材料，但其应用却受到枝晶生长、析氢反应(HER)和腐蚀、电极/电解质界面上I3−的穿梭和自放电效应的阻碍。受人体补锌的自识别机制启发，通过硫酸软骨素（CHS）分子与Zn2+ 离子和Zn金属的配位，在Zn表面原位构建了自识别层（SR），该层可通过Zn2+的自识别作用诱导Zn2+ 均匀沉积，通过物理屏蔽作用抑制HER和腐蚀，并通过静电排斥作用抑制I3−离子的自放电效应。值得注意的是，带有SR的Zn-I2全电池实现了16 000 次循环的长循环寿命，这一点已通过200 次循环中充放电容量稳定在≈130 mAh g-1 的袋式电池得到验证。这种仿生自识别方法为设计高性能Zn-I2电池的最佳电极/电解质界面开辟了新的途径。

图文简介

SR层的设计与功能

SR层的结构化学及形成机理

带有SR的Zn阳极的的扩散、成核、沉积、晶体取向调节、锌阳极的稳定性

带有SR的Zn阳极的斥力效应和电化学性能

Zn–I2全电池的电化学性能及应用潜力

论文信息

通讯作者： Wenfeng Ren, Haozhen Dou, Runcang Sun, Zhongwei Chen