具有層狀結(jié)構(gòu)的材料已被廣泛采用為鋅離子電池的離子插層型正極，但受限于氧化還原對(duì)的工作電壓。而較高電位的I^?/I₂轉(zhuǎn)換則因差可逆性而受到限制。

圖1. 儲(chǔ)能機(jī)制以及采用不同電解液的Zn/NVO?PAC電池的CV曲線

中南大學(xué)周江、梁叔全等通過在乙二醇（EG）和H₂O（體積比為9:1）溶劑中混合3M Zn(CF₃SO₃)₂和0. 1 M ZnI₂獲得了一種雙離子（Zn²⁺，I^–）溶液，作為包含NH₄V₄O₁₀和多孔活性碳（NVO-PAC）正極的電池，以進(jìn)行連續(xù)的Zn²⁺（脫）插層和I^?/I₂氧化還原的吸附-解吸。

與水溶液相比，EG通過羥基上氧原子的單齒和雙齒配位參與Zn²⁺的溶劑化結(jié)構(gòu)，在鋅沉積/剝離過程中調(diào)節(jié)負(fù)極表面。同時(shí)，此外，水活性在降低的含量下被直接抑制，從而抑制了NVO中活性成分溶解到電解液中，以及多碘化物之間的自發(fā)性副反應(yīng)。

圖2. 半電池性能

這種優(yōu)勢(shì)支持了雙重機(jī)制的可逆性，從而使Zn/NVO-PAC電池表現(xiàn)出理想的放電電壓（0.96V vs. Zn²⁺/Zn）、低運(yùn)行損耗（在0.2A g^-1的500個(gè)循環(huán)中，每循環(huán)0.032%）和長壽命（在2A g^-1下循環(huán)2500次）。

因此，深入討論有機(jī)物對(duì)儲(chǔ)能離子行為的影響，揭示了Zn²⁺（脫）插層和I^?/I₂氧化還原與吸附-解吸相對(duì)獨(dú)立但漸進(jìn)的雙重機(jī)制。鑒于鋅基電池上釩基陰極的廣泛研究，這一策略為引入鹵素氧化還原提供了一個(gè)思路，以優(yōu)化其工作電壓范圍和可逆容量，同時(shí)提高電極的穩(wěn)定性。

圖3. Zn/NVO?PAC電池的電化學(xué)性能

Dual mechanism of ion?(de)intercalation and iodine redox towards advanced zinc battery. Energy & Environmental Science 2023. DOI: 10.1039/d3ee00501a