基于锌离子电解质（-0.76 V vs. Zn²⁺/Zn）和碘离子电解质（I₃^-/I^-为0.53 V vs. SHE）之间氧化还原电位差的Zn-I₂液流电池（ZIFBs）因具有安全性、可持续性和环保性而备受关注。然而，ZIFBs通常会遇到锌枝晶生长和腐蚀等问题，这不仅会损害循环稳定性，还会限制其电流密度。因此，已报道的ZIFBs很少能在电流密度超过80 mA cm^-2的条件下循环。

近日，扬州大学青年教师王财兴联合复旦大学王永刚教授开发了一种新颖的Zn(P₂O₇)₂^6-的负极电解液，简称为Zn(PPi)₂^6-，并被用于ZIFBs。实验数据和理论计算结果表明，基于Zn(PPi)₂^6-的负极电解液不仅能够促进无枝晶的锌沉积过程，还能有效阻止锌离子的交叉扩散。值得注意的是，Zn(PPi)₂^6-电解液的沉积/剥离电位相比于Zn²⁺/Zn可负移至-1.08 V（vs. SHE），从而使得构筑的ZIFB电压增加至1.61 V。与传统ZIFBs 相比，电池电压增加了24%。此外，这种ZIFB表现出良好的稳定性，在200 mA cm^-2的高电流密度下能够稳定循环超过250次，功率密度高达606.5 mW cm^-2。该研究成果发表在Nat. Commun.上，第一作者为扬州大学王财兴助理研究员。

论文信息：Caixing Wang,* Guoyuan Gao, Yaqiong Su, Ju Xie, Dunyong He, Xuemei Wang, Yanrong Wang,* Yonggang Wang,* High-voltage and dendrite-free zinc-iodine flow battery, Nat. Commun. 2024, 15, 6234.

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-50543-2