传统水系锌-碘电池的挑战在于氧化还原动力学缓慢、副反应不受控制，使其不如其他同类电池。

在此，阿尔伯塔大学Xiaolei Wang引入超卤化物溶剂化结构和防碘化固体电解质界面相，通过使用有机碘化物源和羟基溶剂的电解质优化协同来实现稳定的碘化物氧化还原反应和锌沉积/剥离。

文章要点

1）值得注意的是，解离电子给体I阴离子能够参与锌溶剂化鞘层并以超卤化物的形式配位，增加了向Zn²⁺的电子转移，减少了溶剂的电子损失，从而提高了电解质的还原稳定性。同时，诱导了溶剂化复合物引发的、富含无机/有机的、原位形成的具有防碘化能力的界面相，从而抑制了与碘化物自由穿梭有关的副反应，促进了无枝晶的锌沉积。

2）这些指标的组合使电池具有出色的倍率性能，在5.0 A g^-1时为127mAh g^-1，并且在45,000次长期循环中具有86%的高容量保持率。最后，在实际条件下（包括4.7的小N/P或-18 °C的低温）也实现了可逆操作。

研究工作为微调电解质配方以实现可靠的卤化物转化提供了新的见解。

参考文献

Wenjing Deng, et al, Superhalide Structure and Iodide-Proof Interphase via Electrolyte Regulation Enable Ultrastable Zinc-Iodine Batteries, Energy Environ. Sci., 2024

DOI: 10.1039/D4EE02192D