氯基氧化还原反应(ClRR)可用于生产二次高能水系电池。然而，高效且可逆的ClRR具有挑战性，并且它受到诸如Cl2气体释放和电解质分解等寄生反应的影响。

在这里，为了避免这些问题，香港城市大学支春义教授，Jun Fan，中科院长春应化所Ying Wan在包含锌金属负极和浓缩（例如30摩尔）ZnCl₂水溶液的电池系统中使用碘作为正极活性材料。

文章要点

1）在电池放电期间，正极上的碘与电解质中的氯离子相互作用，使卤素间配位化学反应形成ICl₃^-。

2）通过这种方式，氧化还原卤素原子允许可逆的三电子转移反应，在实验室规模的电池水平上，转化为初始比放电容量612.5 mAh g_I2^-1在0.5 A g_I2^-1和25°C（对应于905 Wh kg_I2⁻¹的计算比能）。

3）研究人员还展示了了Zn||Cl-I软包电池原型的组装和测试。在200 mA和25°C下进行300次循环后放电容量保持率约为74%（最终放电容量约为92 mAh）。

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Liang, G., Liang, B., Chen, A. et al. Development of rechargeable high-energy hybrid zinc-iodine aqueous batteries exploiting reversible chlorine-based redox reaction. Nat Commun 14, 1856 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-37565-y

https://doi.org/10.1038/s41467-023-37565-y