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轉換型電池應用了優選更多電荷轉移的原理。然而，二者之間的電子轉移模式未得到充分利用，影響了鹵素電池的電化學性能。

圖1 鹵化物鹽正極的特性和單電子轉移

香港城市大學支春義、中科院過程所何宏艷等提出了一種通過電解液定制實現的高效鹵素間限制技術。具體而言，這項工作利用一種常見的飽和Cl^?陰離子的商用電解液，實現了一種基于I^?/I⁺和Cl^?/Cl⁰對的三電子轉移鋰-鹵素電池。研究顯示，所制備的四丁基三碘化銨（TBAI3）||鋰電池除了由兩個電子I^?/I⁺氧化還原偶合產生的位于2.97 V和3.40 V的放電平臺外，還在3.85 V具有了一個與單電子Cl^?/Cl⁰氧化還原對的可逆氧化還原相對應的更高的平臺。

圖2 三電子轉移反應的電化學性能

得益于此，該電池實現了631 mAh g^-1_I的高容量（265 mAh g^-1_電極）和2013 Wh kg^-1_I（845 Wh k g^-1_電極）的創紀錄高能量密度。此外，為了支持這些發現，作者進行了實驗分析和密度泛函理論計算，以闡明這種新型鹵素間策略所涉及的氧化還原化學。作者相信，該工作在這里介紹的范例對其他鹵素電池追求高能量密度的啟發作用是可以預見的。

圖3 DFT計算

Three-Electron Transfer-Based High-Capacity Organic Lithium-Iodine (Chlorine) Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202310168

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?支春義/何宏艷Angew：基于三電子轉移的高容量有機鋰-碘電池

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