水系锌离子电池是目前电化学储能设备中备受关注的关键技术之一，水系电解液避免了传统锂离子二次电池的安全问题。然而，锌离子电池的能量密度是其性能短板，开发高能量密度锌离子电池是目前的研究热点。在目前锌离子电池正极材料中，以溶解-沉积型为主的碘正极材料容量大、电压平台高、原料储量丰富，有望实现高能量密度电池的制造。然而，碘正极的低电导率和严重的穿梭效应严重制约了其比容量和循环稳定性。
针对这一问题，西安交大力量体育登录入口丁书江课题组开发了一种独特的碘化物离子液体作为锌离子电池正极材料，同时实现了碘正极的高面积容量和高循环稳定性。该离子液体正极材料由于其内部优异的传质传荷能力，使得其电导率比纯碘高了四个数量级。同时离子液体正极具有高度疏水的特征，大大降低了其穿梭效应。基于这些优异的性质，所组装的锌-碘电池展现出在3 mAh cm-2的高面积容量稳定循环超990小时，在高倍率下可以稳定循环超过4000次。另外基于该液态正极材料所设计制备的柔性电池，不仅可以通过电路设计实现高电压运行，也可以在独特的极性翻转模式下稳定循环。本研究工作为首次强调了卤素正极材料本征电导率对电池性质的影响，为锌离子电池实用化提供了有益的参考。
近日，该研究成果以《高导电多碘离子液体正极用于高容量双极镀型锌碘电池》（Highly Electrically Conductive Polyiodide Ionic Liquid Cathode for High-Capacity Dual-Plating Zinc−Iodine Batteries）为题发表在国际化学领域权威期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。该论文第一作者为西安交大力量体育登录入口助理教授赵洪洋，通讯作者为西安交大力量体育登录入口丁书江教授和郗凯教授，西安交大力量体育登录入口是论文唯一通讯单位。
该工作得到了国家自然科学基金和陕西省秦创原创新人才计划项目的资助。论文的表征及测试得到了西安交通大学分析测试共享中心的支持。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c12695
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