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鋅-碘電池具有高能量密度和低毒性而備受關注。然而，碘的低電導率、多碘化物在水系電解質中的高溶解度，限制了高穩定性的鋅-碘電池開發（尤其是在低電流密度下）。

在此，西安交通大學丁書江、郗凱等人提出了一種疏水性聚碘化物離子液體作為鋅離子電池正極。具體而言，其通過提供高出4個數量級的固有電導率和顯著降低的溶解度成功激活了碘氧化還原過程，從而抑制雙鍍層鋅-碘電池中的多碘化物穿梭。

此外，作者通過對聚碘離子液體化學結構的分子工程改造，使其電子電導率高達3.4×10^–3S cm^–1，庫侖效率高達98.2%。結果顯示，鋅-碘電池的面積容量可達到5.04 mAh cm^-2，并在3.12 mAh cm^-2下穩定運行990小時以上。

圖1. 聚碘離子液體正極的電荷傳輸過程示意圖

總之，該工作提出了一種鋅-碘雙鍍層電池，其在充電過程中形成高導電性的聚碘化物離子液體作為正極活性材料。研究發現，多碘化物的本征電導率對碘/多碘化物的沉積行為有重大影響，進而極大地影響正極的面積容量。組裝的電池在 1 mA cm^-2 的低電流密度和 3.12 mAh cm^-2 的高面積容量下穩定運行超過 990 小時。?

此外，作者設計了雙鍍層微電池，不僅展示了聚碘化物離子液體正極在柔性電子產品中的可用性；而且展示了單體電池和4×4集成電池的穩定性能。因此，該工作為碘基鋅離子電池的設計提供了新示范。

Highly Electrically Conductive Polyiodide Ionic Liquid Cathode for High-Capacity Dual-Plating Zinc–Iodine Batteries, Journal of the American Chemical Society 2024 DOI: 10.1021/jacs.3c12695

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?西交JACS：高導電聚碘離子液體正極實現高容量雙鍍層鋅-碘電池

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