随着人们生活的进步，也对储能系统提出了越来越严格的要求。包含碘正极和锂金属负极的可充电锂碘（Li-I₂）电池有望满足这些需求。这些系统具有较高的工作电压（平均工作电压为2.9 V），较高的理论容量（211 mAh g^–1）和良好的倍率性能。此外，碘的含量极为丰富使锂离子电池比同等电池在经济上更经济。因而使得锂碘（Li-I₂）电池成为下一代电化学能量存储系统的有希望的候选者。然而，碘和碘化物的溶解阻碍了它们的实际应用进程。近日，南开大学梁嘉杰，湖南师范大学Jie Qu和江苏师范大学Chao Lai等人提出了具有三维分层多孔结构的Ti₃C₂T_xMXene泡沫作为Li-I₂电池中的正极-电解质界面层，在高碘含量和高载量下实现了高倍率和极稳定的循环性能。理论计算和经验表征表明，具有高金属电导率的Ti₃C₂T_xMXene片不仅与碘形成极强的化学键合以抑制穿梭效应，而且还促进了循环过程中的氧化还原反应。结果表明，即使使用5.2 mg cm^–2的超高载量，使用含70％重量百分比I₂的正极的Li-I₂电池也可以2 C的倍率稳定循环1000多次，这是有报道以来的最高负载量。这项工作表明，使用Ti₃C₂T_xMXene界面层可以实现高能Li-I₂电池的构筑和应用。

Chuang Sun, Xinlei Shi, Yabo Zhang, Jiajie Liang, Jie Qu, Chao Lai, Ti3C2Tx MXene Interface Layer Driving Ultra-Stable Lithium-Iodine Batteries with Both High Iodine Content and Mass Loading, ACS Nano 2020

DOI: 10.1021/acsnano.9b09541

原文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.9b09541