水基铜基电池具有许多良好的性能，因此受到了广泛的关注，但由于铜负极的高电位(0.34V比标准氢电极)，其工作电压较低，限制了其应用。

在这里，深圳大学Zhuoxin Liu，南方科技大学Hongfei Li，香港城市大学支春义教授提出了一种协调策略，以降低水基铜基电池的本征负极氧化还原电位，从而提高其工作电压。

文章要点

1）研究人员通过Cl−离子对电解液进行裁剪来建立适当的配位环境来实现的。当与氯配位时，电解液中的中间Cu²⁺离子被成功地稳定下来，电化学过程解耦为Cu²⁺/Cu²⁺和Cu²⁺/Cu⁰两个独立的氧化还原反应，Cu²⁺/Cu⁰的氧化还原电位比Cu²⁺/Cu⁰低约0.3V。

2）与水的配位相比，与氯的配位也导致了更高的铜利用率、更快的氧化还原动力学和更好的循环稳定性。利用正极上的Cl^-/Cl⁰氧化还原反应制成的水基铜氯电池，放电电压高达1.3V，10,000次循环后仍保持初始容量的77.4%。

这项工作可能会为提高水基铜电池的电压和能量开辟一条途径。

参考文献

Zhang, X., Wei, H., Li, S. et al. Manipulating coordination environment for a high-voltage aqueous copper-chlorine battery. Nat Commun 14, 6738 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-42549-z

https://doi.org/10.1038/s41467-023-42549-z