碘（I₂）由于其在海洋中丰度高且成本低廉的独特优点，作为水系电池的活性材料显示出巨大的应用前景。然而，在传统的水基I₂电池中，I/I₂转换的储能机制仅为双电子氧化还原反应，限制了其能量密度。

在此，南开大学牛志强教授通过电解质中氧化还原离子电荷载体和卤化物离子的协同效应实现了I₂电极的六电子氧化还原化学。

文章要点

1）电解质中的氧化还原活性Cu²⁺离子在低电势下诱导Cu²⁺离子和I₂之间转化为CuI。同时，电解质中的Cl离子在高电位下激活I₂/ICl氧化还原对。因此，研究人员开发了具有六电子氧化还原的基于I₂的电池系统。

2）这种六电子氧化还原的储能机制导致I₂电极具有高放电电位和容量、优异的倍率性能以及稳定的循环行为。令人印象深刻的是，六电子氧化还原I₂阴极可以与各种水性金属（例如Zn、Mn和Fe）阳极匹配来构建金属||I₂混合电池。

这些混合电池不仅具有增强的容量，而且具有更高的工作电压，这有助于实现卓越的能量密度。

因此，这项工作拓宽了高能水基电池设计的视野。

参考文献

Songshan Bi, et al, Six-Electron-Redox Iodine Electrodes for High-Energy Aqueous Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202312982

DOI: 10.1002/anie.202312982

https://doi.org/10.1002/anie.202312982