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基于液態有機電解質的可充電Li||I₂電池存在明顯的多碘化合物穿梭和安全問題，這些問題可以通過使用固態電解質來解決。然而，目前的全固態Li||I2電池在高溫下僅表現出基于雙電子I/I₂多碘化物化學的有限容量，使其無法與最先進的鋰離子電池相媲美。

在此，南京大學周豪慎教授，Ping He報道了在室溫下全固態Li||I2電池中快速、穩定和高容量的四電子固體轉換I/I₂/I⁺化學。

文章要點

1）通過戰略性地使用高導電性、富含氯的固體電解質Li_4.2InCl_7.2作為陰極電解液，研究人員有效地激活了I₂/I+氧化還原對。這種活化是通過I₂和陰極電解液之間強有力的I-Cl鹵素間相互作用實現的，界面介導的多相氧化機制促進了這種活化。此外，除了作為鋰離子傳導路徑，Li_4.2InCl_7.2陰極電解液還表現出可逆的氧化還原行為，并在不損害其導電性的情況下提高電極容量。

2）基于I/I₂/I+四電子化學，設計的全固態Li||I₂電池在44 mA g^-1時提供449 mAh g^-1的高比容量，在440 mA g^-1和25 °C下超過600次循環時具有令人印象深刻的循環穩定性，容量保持率為91%。

參考文獻

Cheng, Z., Liu, H., Zhang, M. et al. Realizing four-electron conversion chemistry for all-solid-state Li||I2 batteries at room temperature. Nat Commun 16, 1723 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-56932-5

https://doi.org/10.1038/s41467-025-56932-5