La structure de coordination bidentée facilite les batteries aqueuses Zn‐I2 à haute tension et à haute utilisation

Résumé La batterie zinc‐iode aqueuse est un dispositif de stockage d'énergie prometteur, mais le potentiel de réaction à deux électrons conventionnel et la densité d'énergie de la cathode à iode sont loin de répondre aux exigences d'application pratiques. Étant donné que l'iode est riche en réactions redox, l'activation de la réaction de la cathode à iode à haute valence est devenue une direction de recherche prometteuse pour le développement de batteries zinc‐iode à haute tension. Dans ce travail, en concevant un additif électrolytique multifonctionnel, le chlorhydrate de triméthylamine (TAH), une cathode à iode à haute valence stable dans les réactions à transfert de quatre électrons I − /I 2 /I + avec une capacité spécifique théorique élevée est atteinte grâce à un groupe amine unique, la structure de coordination bidentée Cl de (TA)ICl. Des techniques de caractérisation telles que le rayonnement synchrotron, les spectres Raman in situ et les calculs DFT sont utilisées pour vérifier le mécanisme de la structure bidentée stable. Cet additif électrolytique stabilise l'anode en zinc en favorisant le processus de désolvation et le mécanisme de protection, permettant à l'anode en zinc de cycler de manière stable à une capacité areale maximale de 57 mAh cm −2 avec un taux d'utilisation du zinc de 97 %. Enfin, la cellule pleine à quatre transferts d'électrons Zn−I 2 atteint 5000 cycles stables avec un rapport N/P de 2,5. La structure de coordination bidentée unique contribue au développement ultérieur de batteries aqueuses zinc‐iode à haute valence et haute capacité.