海南大学热带海洋工程材料及评价全国重点实验室史晓东团队在锌碘电池研究领域取得新进展，提出通过卤键反转和非同频分子振动策略，为解决锌碘电池多电子转移过程中的关键技术难题提供新思路。日前，相关研究成果发表于能源化学领域期刊《德国应用化学》上。

氯乙腈添加剂的卤键反演与分子非同频振动作用机制示意图。史晓东团队供图

  ?

发展电化学储能技术是储释间歇性能源并替代不可再生能源的重要途径。本征安全的锌离子电池满足密集型二次电池行业的战略需求，却受限于较低的能量密度。激发并稳定以碘正离子为代表的高价态卤素多电子可逆反应，有望打破这一限制。然而，碘正离子在质子溶剂中快速水解的歧化反应极易导致电池容量衰减和多电子转移路径失效。

针对上述瓶颈，史晓东团队对卤键供/受体构型进行反演，识别卤键受体为碘正离子，卤键供体亲核区域，电荷各向异性的调控获得极大可调节性。通过筛分卤代乙腈的电荷分布，确定氯乙腈为最优尺度配位的电解液添加剂。

实验与理论计算表明，氯乙腈与电解液其他组分可产生非同频振动的弱相互作用力，建立抗质子溶剂干扰的理想环境。在尺度配位与分子非同频振动的协同下，氯乙腈可实现快频迁移，并对碘正离子精准靶向配位耦合。

实验结果显示，基于该策略的锌碘电池在极低盐浓度下，成功实现I?/I?/I?的氧化还原反应。在2 Ag?1电流密度下循环4000次后，电池比容量仍保持175.7 mA h g?1；即便在50 A g?1的高电流密度下，也能实现133.1 mA h g?1的极高比容量。

史晓东表示，该研究建立了实现卤素电池多电子转移的普适性框架，为高能量密度锌碘电池的设计与开发提供了理论支撑和实验依据，对推动电化学储能技术的发展提供新思路。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202513747