目前，储能技术创新的研究重点已逐渐转向兼具高性能和可持续性的下一代水系电池。然而，由于具有成本效益和环境友好的优点，水系Zn−I2电池被认为具有巨大的可持续潜力。然而，它们的商业应用受到聚碘化物在可逆操作过程中严重的穿梭效应的阻碍。
近日，东北师范大学Jun-Ming Cao，Xing-Long Wu设计并制备了一种基于壳聚糖（CTS）分子的Janus功能粘合剂；极性端基赋予杂化粘合剂优异的机械稳定性；同时，它还可以对 I2 物种的物理吸附和氧化还原动力学进行同步增强。
文章要点
1）通过高效缓解穿梭效应，CTS 电池表现出优异的电化学存储容量和长期稳定性，具体而言，在 0.2 mA g−1 的电流密度下，经过 1500 次循环后，容量为 144.1 mAh g−1 。同时，不良的自放电问题也可以得到很好的解决；静置24 h后库仑效率仍能保持在98.8%。
2）更重要的是，CTS分子赋予良好的生物降解性和可重复使用特性；重新加载碘物质后，回收的器件还可以提供 73.3 mAh g−1 的比容量，循环次数超过 1000 次。这种Janus粘合剂提供了一种潜在的同步解决方案，以实现高综合性能和高碘利用率，并进一步使可持续的Zn−I2电池成为可能。
参考文献
Jia-Lin Yang, et al, Janus Binder Chemistry for Synchronous Enhancement of Iodine Species Adsorption and Redox Kinetics toward Sustainable Aqueous Zn−I2 Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2024
https://doi.org/10.1021/jacs.3c12638
