近日，我校化学化工学院陈修栋教授团队在水系锌碘电池研究领域取得新进展。相关成果以九江学院为第一署名单位，在线发表于储能材料领域重要期刊《Energy Storage Materials》。论文题目为“Designing Donor-Acceptor Covalent-Organic Framework Cathode to Suppress Polyiodide Shuttle Effect for Aqueous Zinc-Iodine Batteries”（设计供体—受体共价有机框架正极抑制水系锌碘电池多碘化物穿梭效应）。我校联合培养硕士研究生齐冬梅为第一作者，陈修栋教授为第一通讯作者，北京化工大学黄燕教授、曹达鹏教授为共同通讯作者。
《Energy Storage Materials》由Elsevier出版，主要刊发先进储能材料及其器件领域的创新研究成果，在国际储能材料领域具有较高影响力。
水系锌碘电池具有安全性较高、成本较低、原料储量丰富等优势，在大规模储能等领域具有良好应用前景。但在充放电过程中，部分碘活性物质容易溶解并在正负极之间移动，造成活性物质流失，影响电池的容量和循环寿命。
针对这一问题，团队设计了一类酰亚胺基共价有机框架材料，并通过调控材料内部的电子结构，增强其对多碘化物的吸附和固定能力。通俗地说，这种材料相当于为活性碘构建了一个稳定的“分子笼”，能够减少其在电池内部的流失，同时加快电化学反应过程，从而提升电池的储能性能和循环稳定性。
测试结果显示，该材料制成的电极在1 A g⁻¹电流密度下比容量达到254 mAh g⁻¹，经过长时间循环后容量保持率为91.9%。采用该电极组装的软包电池在0.8 A g⁻¹条件下循环100次后，容量保持率达到85.6%，展现出良好的应用潜力。
研究团队还综合运用原位紫外—可见光谱、原位拉曼光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射等表征手段，并结合理论计算，对电池充放电过程中碘物种的转化规律进行了分析，进一步揭示了该材料抑制多碘化物穿梭、改善反应动力学的作用机理。
该研究得到江西省“双千计划”、江西省自然科学基金、九江市科技计划等项目资助。成果的取得，是学校持续加强化学化工学科建设、推进研究生联合培养和跨单位科研协同的阶段性成效，也为高安全、低成本水系储能电池材料的设计与开发提供了新思路。
（原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829726005350?via%3Dihub）
化学化工学院供稿
责编：向真 审核：黄华南 汪浩
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