ZUSAMMENFASSUNG Wässrige Zink-Iodid (Zn-I2) Batterien mit geringen Kosten und hoher Sicherheit gelten als vielversprechender Kandidat für großflächige Energiespeicherung. Sie leiden jedoch unter Problemen der Instabilität der Zinkmetallanode und dem Shuttle-Effekt der Polyiodide an der Kathode. In dieser Arbeit wurde 3-(3-Aminopropyl)-1-methyl-1H-imidazol-3-ium bromid (APMImBr) als neuartiger Elektrolytzusatz eingeführt, um sowohl die Anode als auch die Kathode gleichzeitig zu stabilisieren. An der Anode adsorbiert APMIm+ auf der Zn-Oberfläche und gewährleistet eine gleichmäßige Zn-Ablagerung, während die abgestimmte Solvationsstruktur die Bildung einer robuster Festelektrolyt-Grenzfläche fördert. Infolgedessen zeigen symmetrische Zellen eine signifikant verlängerte Lebensdauer, die stabil bis zu 2000 Stunden bei 1 mA cm−2 betrieben wird. Selbst unter extremen Stromdichten von 50 mA cm−2 und 100 mA cm−2 halten die Zellen eine stabile Zyklenleistung von 300 Stunden bzw. 120 Stunden. An der Kathode begrenzt die starke Wechselwirkung von APMIm+ mit Polyiodiden die Polyiodide an der Kathode und unterdrückt ihren Shuttle-Effekt. Darüber hinaus aktiviert Br− die I−/I0/I+- Vier-Elektronen-Umwandlung, was die Kapazität erhöht. Folglich erreichen die wässrigen Zn-I2 Vollzellen eine hohe Kapazität von 200 mAh g−1 bei 5 A g−1 und zeigen eine hohe Zyklusstabilität über 14.000 Zyklen. Darüber hinaus demonstriert die Pouch-Zelle auch eine hohe Zyklusstabilität unter verschiedenen mechanischen Belastungen.
Yu et al. (Thu,) untersuchten diese Frage.