在该工作中，刘颖教授团队以二维碳化钛（MXene）材料为正极碘载体，MXene具有纳米层状结构和丰富的表面基团，可为碘离子/碘的转化反应提供了丰富的位点。并且通过MXene的化学限制进一步有效地阻碍了多碘离子的移动。为了进一步改善锌负极的化学腐蚀及枝晶生长问题，在电解质中引入正丁醇电解质添加剂。由于正丁醇对多碘离子的强吸附能力，能够协同MXene更好地阻止多碘离子的穿梭。同时在进一步的研究中发现，正丁醇的引入协同碘离子改变了电解质的溶剂化结构，减少了溶剂化结构中活性水的含量，能有效地抑制锌枝晶的生成。此外正丁醇能与一些无机物质在负极表面构建疏水的SEI膜，能够有效地减少负副反应的发生。得益于三方协同策略，制备的水系锌碘电池可循环超30000次，每次容量衰减小于0.0004%。这一成果对水系锌离子电池的性能提升和钒钛资源的发展利用具有重要推动作用。
上述研究工作得到国家自然科学基金项目(62201369, 52072252)，四川省科技计划项目(2024NSFSC0226, 2023NSFSC1942)项目和中央高校基本科研业务费专项基金（YJ2021100）等项目资助。
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https://doi.org/10.1038/s41467-024-53800-6
