基于液態(tài)有機(jī)電解質(zhì)的可充電Li||I2電池存在明顯的多碘化合物穿梭和安全問題，這些問題可以通過使用固態(tài)電解質(zhì)來解決。然而，目前的全固態(tài)Li||I2電池在高溫下僅表現(xiàn)出基于雙電子I/I2多碘化物化學(xué)的有限容量，使其無法與最先進(jìn)的鋰離子電池相媲美。
在此，南京大學(xué)周豪慎教授，Ping He報(bào)道了在室溫下全固態(tài)Li||I2電池中快速、穩(wěn)定和高容量的四電子固體轉(zhuǎn)換I/I2/I+化學(xué)。
文章要點(diǎn)
1）通過戰(zhàn)略性地使用高導(dǎo)電性、富含氯的固體電解質(zhì)Li4.2InCl7.2作為陰極電解液，研究人員有效地激活了I2/I+氧化還原對(duì)。這種活化是通過I2和陰極電解液之間強(qiáng)有力的I-Cl鹵素間相互作用實(shí)現(xiàn)的，界面介導(dǎo)的多相氧化機(jī)制促進(jìn)了這種活化。此外，除了作為鋰離子傳導(dǎo)路徑，Li4.2InCl7.2陰極電解液還表現(xiàn)出可逆的氧化還原行為，并在不損害其導(dǎo)電性的情況下提高電極容量。
2）基于I/I2/I+四電子化學(xué)，設(shè)計(jì)的全固態(tài)Li||I2電池在44 mA g-1時(shí)提供449 mAh g-1的高比容量，在440 mA g-1和25 °C下超過600次循環(huán)時(shí)具有令人印象深刻的循環(huán)穩(wěn)定性，容量保持率為91%。
參考文獻(xiàn)
Cheng, Z., Liu, H., Zhang, M. et al. Realizing four-electron conversion chemistry for all-solid-state Li||I2 batteries at room temperature. Nat Commun 16, 1723 (2025).
DOI：10.1038/s41467-025-56932-5
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56932-5
