Um Aditivo Eletrolítico Bifuncional Apresenta Coordenação Preferencial com o Iodo em Baterias de Zinco–Iodo de Ultra Longa Vida

Resumo A bateria aquosa de zinco–iodo (Zn‐I 2 ) é um dos candidatos mais promissores para armazenamento de energia em larga escala devido à sua relação custo-benefício, amigabilidade ambiental e reciclabilidade. Sua aplicação prática é dificultada por desafios como o "efeito de transporte" do poli-iodeto no cátodo e corrosão do ânodo. Neste estudo, um aditivo bifuncional de carboxilato de pirrolidona de zinco é introduzido para abordar simultaneamente as questões do poli-iodeto e do ânodo de Zn. Foi revelado que os ânions de carboxilato de pirrolidona diminuem a concentração de poli-iodeto por coordenação preferencial entre os ânions de carboxilato de pirrolidona e I 2 com base no efeito ácido-base de Lewis, suprimindo o efeito de transporte e, portanto, melhorando a cinética de conversão para o processo redox do iodo. Enquanto isso, os ânions de carboxilato de pirrolidona adsorvidos no ânodo de Zn inibem a corrosão do Zn e promovem o revestimento de Zn não dendrítico, contribuindo para uma eficiência coulômbica impressionante e estabilidade de ciclo a longo prazo. Como resultado, a bateria completa Zn–I 2 com o aditivo bifuncional de carboxilato de pirrolidona de zinco atinge uma alta capacidade específica de 211 mAh g −1 (≈100% taxa de utilização do iodo) e uma vida útil de ciclo ultra longa de >30.000 ciclos com 87% de retenção de capacidade. Esses achados destacam o potencial significativo do carboxilato de pirrolidona de zinco como um aditivo transformador para baterias aquosas de Zn–I 2 , marcando um avanço crítico no campo das tecnologias de armazenamento de energia.