2023年9月1日,必赢nn699net纳米催化与能源转化研究团队在国际顶尖期刊《Advanced Energy Materials》(中科院1区Top,IF=27.8)在线发表题为“Aqueous Zinc-Iodine Batteries: From Electrochemistry to Energy Storage Mechanism”(水系锌基电池:从电化学到储能机制)的综述文章。
水系锌基电池由于其成本低、安全性高、环境友好的特点,近些年引起了广泛的研究兴趣。锌碘电池作为水系锌基电池的代表之一,通过一种转化反应机制实现电化学储能,从而摆脱了传统锌离子电池主要依靠离子嵌入、脱出的储能方式,避免了传统锌离子电池中正极材料结构坍塌的问题。此外,碘的低成本,多价态等性质以及较高的理论比容量(211 mAh g−1I2),使锌碘电池有望成为下一代清洁、高效储能器件的候选者之一。然而,锌碘电池仍面临着严重的多碘化物穿梭、缓慢的碘转化动力学,低能量密度以及锌阳极的不稳定性等问题,限制了锌碘电池的大规模应用。除此之外,过去较少关注锌碘电池中碘转化机理,因此需要对锌碘电池碘的电化学和转化机理进行系统总结,为高效锌碘电池的设计提供合理指导。
鉴于此,该团队从锌碘电池的基本原理出发,对锌碘电池电化学和储能机理进行了全面的综述。该文章首先重点介绍了碘转化和锌阳极的电化学过程,指出了当前研发锌碘电池面临的一些挑战,并综述了近年来水系锌碘电池的正极、负极、电解液、隔膜的研究进展。为加深对锌碘电池的理解,文章对锌碘电池的储能、转化机理进行了详细的讨论。最后,对锌碘电池的设计与发展提出了合理的建议,对其商业化应用前景提出了展望。
原文链接:https://doi.org/10.1002/aenm.202302187
(必赢nn699net 王星)