近日，电化学储能团队金占双教授与吉林农业大学罗云清教授、张琪博士团队合作研究取得新进展。团队创新性地提出了一种空间限域纳米反应器策略，成功制备了钴/氧化钴异质结复合微介孔碳纳米球 (CoO/Co/MMC)作为高性能碘正极宿主材料。研究成果以“Iodine Species Anchored and Converted by CoO/Co Heterostructure in Confined Micro-mesoporous Carbon Nanoreactors for High-performance Zinc-iodine Batteries”为题发表在国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院1区TOP，影响因子13.2)上。
锌碘电池因其高理论容量、高安全性和环境友好性等优势，在大规模储能领域展现出巨大潜力。然而，碘正极较差的导电性、可溶性多碘化物的“穿梭效应”以及迟缓的碘反应动力学，严重制约了其实际应用。针对上述挑战，研究团队设计了一种简易的煅烧策略，在微介孔碳纳米球中原位构建了均匀分散的超精细CoO/Co异质结，形成了一个集成的纳米反应器。该设计巧妙的通过独特的微介孔碳骨架物理限制多碘化物的溶解和扩散；同时，嵌入其中的CoO/Co异质结作为高效的化学锚定和催化中心，不仅强吸附多碘化物，更显著降低了碘双向转化的反应能垒。得益于这种协同机制，I2/CoO/Co/MMC电池在10 A g⁻1 的高电流密度下循环25000次后，仍能保持141 mAh g⁻1的比容量，容量保持率高达81%，展现出卓越的电化学性能。该研究获得了河北省自然科学基金面上项目、河北省高等学校科学技术青年拔尖项目及中央引导地方科技发展资金项目的支持。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.171429
