水系锌碘(Zn-I₂)电池在储能领域极具前景,但因锌金属的副反应和多碘化物的穿梭效应,其实际应用受到严重阻碍。
基于此,2025年3月16日,东华大学武培怡等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《α-Methyl Group Reinforced Amphiphilic Poly (ionic liquid) Additive for High-Performance Zinc-Iodine Batteries》的研究论文。
在此,作者通过1-乙烯基-3-乙基咪唑三氟甲磺酸盐(VEImOTf)和甲基丙烯酰胺(MAAm)共聚合成了一种聚合物添加剂PVEMA,以缓解上述问题。
PVEMA的聚合物链赋予了Zn²⁺扩散和溶剂化结构调节的两亲性特性,而MAAm的α-甲基则增强了疏水性,避免了锌金属上的副反应。
此外,咪唑基团吸附在锌金属上,通过静电屏蔽效应进一步减轻副反应,并通过与多碘化物的静电相互作用减轻穿梭效应。
因此,PVEMA使对称锌电池在20 mA cm⁻²下具有超过400小时的出色循环稳定性和77.7%的高放电深度(DOD)。
含有PVEMA的Zn-I₂电池在各种电流密度和温度下也表现出稳定的循环性能。
α-Methyl Group Reinforced Amphiphilic Poly (ionic liquid) Additive for High-Performance Zinc-Iodine Batteries,Angew. Chem. Int. Ed., 2025. https://doi.org/10.1002/anie.202423326
