14000次，94.7 mAh/g！海南大学史晓东/田新龙团队，发表AFM！

活性碘溶解和多碘离子穿梭是制约锌碘电池应用的两大障碍。设计具有强物理吸附/化学吸附能力、活性位点丰富、对碘氧化还原反应动力学具有高催化活性的功能载体，被认为是解决目前ZIBs问题的有效策略。

在此，海南大学史晓东、田新龙、邢振月、赵早文等人对Fe，Co，Ni掺杂多孔碳（FeCoNi）作为载体材料制备FeCoNi@I₂负载碘正极进行了全面研究。

理论计算和实验数据表明，FeCoNi载体具有较高的比表面积，丰富的Fe/Co/Ni掺杂位点，对碘的化学吸附能力强，对碘氧化还原反应动力学具有较高的催化活性。这些结构优势有效抑制了FeCoNi@I₂正极的碘活性溶解和多碘化物穿梭行为，降低了相应的碘还原反应吉布斯自由能垒，保证了持久的循环稳定性。

基于此，与Zn//NC@I₂电池相比，Zn//FeCoNi@I₂电池具有更高的比容量、更快的转化反应动力学和更强的自放电能力，并且FeCoNi@I₂正极在1 A g⁻¹下循环13 000次后可稳定在108.8 mAh g⁻¹，在3 A g⁻¹下循环14 000次后可稳定在94.7 mAh g⁻¹。

图1. 电池性能

总之，该工作全面研究了 Fe， Co， Ni 掺杂多孔碳（FeCoNi）作为制备 FeCoNi@I₂ 的载碘正极的载离子材料。研究显示，FeCoNi 三金属原子的引入有效地调控了多孔碳衬底的电子结构、电荷分布、活性位点和电子导电性，促进了碘的转化反应动力学以及碘种类的化学吸附能力，有利于抑制聚碘穿梭和活性碘溶解。

基于此，Zn//FeCoNi@I₂ 电池表现出高比容量和强大的自放电抵抗能力。因此，该工作为耐用 ZIB 的催化剂型载体材料的结构设计开辟新的视野，并促进三金属原子掺杂多孔碳在高性能二次电池中的应用。

图2. 机制探究

Trimetallic Atom‐Doped Functional Carbon Catalyst Enables Fast Redox Kinetics and Durable Cyclic Stability of Zinc‐Iodine Batteries, Advanced Functional Materials 2024 DOI: 10.1002/adfm.202421714

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