【水系】Nat. Commun.：长寿命高能水系有机碘可充电电池

可充电的含水金属||I ₂ 电化学能量存储系统是用于电网能量存储的传统过渡金属基电池的经济有效的替代技术。然而，不断沉积的金属沉积和循环过程中在负电极上电化学非活性副产物的不可逆形成严重阻碍了它们的发展。

近日， 哈工大Miao Yu, Yan Huang， 阿德莱德大学 Yan Jiao 设计、组装和测试了一种基于水系饱和KCl基电解液的PTCDI||I ₂ 水基电池。

文章要点

1 ） 该电极在电池循环过程中表现出结构和(电)化学稳定性，在全电池配置下，在40 A g ⁻¹ 和25±1°C的特定电量下，寿命可达92,000次循环。此外，计算出的最大比能量和功率值分别为50,420 W kg ⁻¹ 时的434 Wh kg ⁻¹ 和86 Wh kg ⁻¹ 时的155,072 W kg ⁻¹ (这些值是在初始循环中获得的)。

2 ） 此外，考虑到PTCDI对各种碘阴离子物种的固有惰性的特点，在电解液中引入I ₂ 有利于PTCDI||I ₂ 电池在KCl/I ₂ 混合水溶液中成功地自组装成级联电池。级联电池的最高截止电压可达2.5 V，在60 A g ⁻¹ 下可循环105,000次。

3 ） 鉴于在混合电解液中仅用CP集电体作为电极即可完成I ^- /I ⁰ /I ⁺ 的转化，组装并测试了PtCDI||CP无正极级联电池。进一步，还组装了6 cm×8 cm的PTCDI||CP储能电池并进行了测试，其显示出良好的长期电化学储能能力。

参考文献

Zhang, Z., Zhu, Y., Yu, M. et al. Development of long lifespan high-energy aqueous organic||iodine rechargeable batteries. Nat Commun 13, 6489 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-34303-8

https://doi.org/10.1038/s41467-022-34303-8