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硫族化合物，特別是碲（Te），作為轉換型陰極，在具有豐富價態供應和高能量密度的鋅電池（ZBs）中具有很好的前景。然而，Te的轉化反應通常局限于Te^2-/Te⁰氧化還原在約0.59 V（相對于Zn2+/Zn）時具有低電壓平臺，而不是預期的Te⁰到Teⁿ⁺的正價轉化，這抑制了Te基電池向高輸出電壓和能量密度的發展。

圖1. 激活Te的多價轉化反應

香港城市大學支春義、安徽工業大學汪冬紅等通過使用高濃度的含Cl-電解質（Cl-是強親核體），首次成功激活了所需Te^2-/Te⁰/Te²⁺/Te⁴⁺可逆氧化還原行為，并實現了多達六電子轉移。研究發現，該電池分別在1.24、0.77和0.51 V的電壓下達到三個平坦的放電平臺，總容量為802.7 mAh g^-1。但是，由于Teⁿ⁺離子不可避免地會發生溶解/分解，因此需要進一步開發用于Zn∥Te電池的電解液。

圖2. 抑制Teⁿ⁺溶解以延長循環壽命

為提高Teⁿ⁺產物的穩定性并增強其循環穩定性，這項工作制備了一種基于改性離子液體 (IL) 的電解液，從而獲得了一種高性能Zn∥Te電池，該電池具有高單體容量（7.13 mAh cm^-2）、高能量密度（542 Wh kg_Te^-1或227 Wh L_{正極+負極}^-1）、優異的循環性能以及基于400 mAh級軟包電池的低自放電率。這些結果加深了人們對電池中Te化學的理解，為先進的鋅電池開辟了一條有前景的途徑。

圖3. 高面容量Zn∥Te電池性能

Tellurium with Reversible Six-Electron Transfer Chemistry for High-Performance Zinc Batterie. Journal of the American Chemical Society 2023. DOI: 10.1021/jacs.3c06488

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?支春義/汪冬紅JACS：激活Te的可逆六電子轉移化學，實現高性能鋅電池

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