中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国重点实验室的研究团队，在水系锌电池领域取得重要突破。该团队针对四电子锌碘电池的稳定性难题，开发出一种新型电解液设计策略，通过引入特定添加剂实现了正负极界面的协同优化。
水系锌碘电池因其高安全性、低成本和四电子反应特性，被视为大规模储能技术的有力候选。然而，在碘物种的四电子转化过程中，高价态碘的水解倾向、多碘化物的穿梭效应，以及锌负极的枝晶生长和腐蚀问题，严重制约了电池的循环寿命和能量密度，尤其是高载量正极和软包电池的开发面临挑战。
研究团队创新性地提出“双界面配位调控”策略，筛选出N-甲基咪唑氯盐（MImCl）作为多功能电解液添加剂。这种含氮阳离子配体在电池充放电过程中表现出动态迁移特性：在正极侧，MIm+通过离子相互作用稳定多碘化物和ICl2-中间体，有效抑制活性碘物种的溶解和穿梭，促进可逆的四电子转化反应；在负极侧，MIm+优先吸附于锌表面，调控锌离子的成核与沉积行为，形成均匀无枝晶的锌沉积层，同时抑制副反应的发生。
基于这一策略，研究团队构建了高负载四电子Zn||I2电池体系。实验数据显示，在高碘载量条件下，全电池展现出优异的倍率性能和循环稳定性。进一步组装的1.4 Ah级软包电池在800次循环后仍保持稳定，其能量密度达到455 Wh/kg（基于正极活性物质质量计算），这一成果验证了该技术在实用化方面的潜力。
该研究通过电解液添加剂的精准设计，实现了对碘氧化还原过程和锌沉积行为的双重调控，为高容量水系金属电池的界面工程提供了新的设计思路。相关成果已于近期发表在国际权威化学期刊《美国化学会志》上。
