论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285524012710
第一作者：张杰、邱超、周传聪、郭珊
通讯作者：史晓东、赵早文、田新龙
图1（a）混合的SA/I3-和PTFE/I3-溶液的UV-Vis吸收光谱；（B）在多碘化物溶液吸附测试之后SA和PTFE粘结剂的拉曼光谱；（c）在多碘化物溶液吸附测试之前和之后SA粘结剂的FT-IR光谱；（d）SA和（e）PTFE粘结剂单体结构中I2、I-和I3-物质的优化吸附模型和计算结合能；（f）不同粘结剂的连续自由基反应期间计算的吉布斯自由能值；（g）SA和（h）PTFE粘结剂对AZIBs的碘负载正极和锌金属负极的作用机理的示意图。
图2（a）SA和PTFE粘结剂的Zn//CAC@I2电池在0.1 mV s-1的扫描速率下的归一化CV曲线；（b）SA和PTFE粘结剂的Zn//CAC@I2电池对应于极化曲线的塔菲尔图;SA和PTFE为粘结剂的Zn//CAC@I2电池在（c）0.3A g-1和（d）1A g-1的电流密度下的循环性能；（e）在0.1、0.2、0.4、1、2和4A g-1的电流密度下，SA和PTFE粘结剂的Zn//CAC@I2电池的倍率性能；（f）在5A g-1的高电流密度下，SA和PTFE粘结剂的Zn//CAC@I2电池的长期循环稳定性。
图3 （a）SA和PTFE粘结剂的Zn//CAC@I2电池的恒电流充电/放电曲线和电压平台间隙值；（b-d）SA和PTFE粘结剂的Zn//CAC@I2电池的自放电能力；（e）SA和（f）PTFE粘结剂的Zn//CAC@I2电池在不同扫描速率下的CV曲线计算（g）SA和（h）PTFE为粘结剂的Zn//CAC@I2电池的氧化还原峰的b值，得到（i）SA和（j）PTFE粘结剂的Zn//CAC@I2电池在2-12 mV s-1扫描速率下的电容贡献率；（k）SA和（l）PTFE粘结剂的Zn//CAC@I2电池在2 mV s-1下的CV曲线中的赝电容贡献区域。
图4（a）SA和（b）PTFE为粘结剂的Zn//CAC@I2电池在循环过程中的原位UV-Vis吸收光谱；（c）SA和（d）PTFE粘结剂的Zn//CAC@I2电池在循环过程中相应的UV-Vis吸收量；（e）SA和（f）PTFE粘结剂的CAC@I2正极在循环过程中的原位拉曼光谱；（g）SA和（h）PTFE粘结剂的循环过程中CAC@I2正极的XPS的I 3d图谱。
通过对碘物质的强化学吸附能力和高结合能，全面证明富含官能团的直链多糖是用于CAC@I2正极的有效碘固定的粘结剂。作为多糖的代表，海藻酸钠粘结剂的存在有效地抑制了活性碘的溶解和多碘穿梭，以确保碘负载正极的稳定循环行为，这是由于活性醚/羧基对碘物种的强化学吸附能力。同时，海藻酸钠粘结剂对多碘穿梭的显著抑制作用消除了多碘对锌金属的腐蚀作用，从而保证了锌碘电池的持久使用寿命。此外，较低的吉布斯自由能值和较小的氧化还原电位间隙表明，海藻酸钠粘结剂降低了反应能垒，促进了碘负载正极的氧化还原反应动力学。基于这些益处，基于海藻酸钠粘结剂的Zn//CAC@I2电池获得了优异的倍率性能、抗自放电能力和长期循环稳定性，在1A g-1下8000次循环后可逆比容量为105.2 mAh g-1，在5A g-1下40000次循环后稳定比容量为86.3 mAh g-1，分别对应87.4%和80%的高容量保持率。该研究工作对于卤素电池高性能粘结剂材料设计、开发和应用具有一定的指导意义，有助于推动多糖类粘结剂在水系储能电池领域的实际应用。
第一作者简介
张杰，海南大学2022级硕士研究生，导师是史晓东副教授和田新龙教授，研究方向为锌碘电池。攻读硕士学位至今，以第一作者(含共同第一作者)在Adv. Mater.、Adv. Energy Mater、Nano Energy、Small等期刊发表研究论文4篇，申请国家发明专利3项。
通讯作者简介
史晓东，海南大学海洋科学与工程学院副教授，博士生导师，海南省拔尖人才。本科毕业于重庆大学，硕士师从中南大学赖延清教授，博士师从中南大学梁叔全教授。2022年6月加入海南大学田新龙教授团队，从事水系锌基二次电池应用基础研究工作。近5年，以第一/通讯作者在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Edit.、Adv. Energy Mater. (3篇)、Adv. Funct. Mater. (3篇)等期刊发表SCI论文15篇，申请国家发明专利14项，主持国家自然科学基金青年基金、海南省先进装备制造首台套试点示范项目、海南省外国专家项目和国家能源集团海南电力有限公司科技项目等；担任Chin. Chem. Lett.、Adv. Powder Mater.等期刊青年编委，荣获Nano Mater. Sci.和Microstructures期刊2023年度优秀青年编委。
赵早文，工学博士，海南大学硕士生导师，海南自由贸易港高层次人才。长期从事新能源材料、材料冶金及固废资源化的研究工作，作为项目负责人主持国家自然科学基金面上项目、海南省自然科学基金高层次人才等科研项目，在Nat. Commun.、Adv. Energy Mater.、Chem. Eng. J.等期刊发表SCI论文20余篇，取得多项国家发明专利授权。
长期致力于科技成果转化与产业化应用研究，主持或参与了10余项中央企业电动车联盟等重大研发专项，参与制定有色金属危险废物无害化处置及循环利用的等相关行业标准，研发攻关的多项产品获得省级优秀新产品。曾在中国五矿集团、浙江华友钴业等龙头上市企业学习和工作，在锂/钠离子电池材料制备、有色金属复杂资源高效提取及二次资源循环利用等领域积累了丰富的产业化工程经验，并与企业建立了长期稳定的产学研合作关系。
田新龙，海南大学研究生院副院长（主持工作），国家青年拔尖人才；海南大学海洋清洁能源创新团队负责人，团队获2022年海南省自然科学奖一等奖和2023年海南青年五四奖章集体；担任海南省电化学储能与能量转换重点实验室副主任、智慧海洋能源与深海资源开发工程研究中心副主任；长期从事电化学能量转换与存储领域的应用基础研究，包括氢燃料电池、海水制氢和海水电池等。以第一/通讯作者在Science等学术期刊上发表SCI论文120余篇；主持国家级项目5项，授权国家发明专利18项、美国发明专利1项；担任J. Energy Chem., eScience, Carbon Energy等期刊青年编委；获得《麻省理工科技评论》亚太区“35岁以下科技创新35人”、侯德榜化工科学技术青年奖、海南青年科技奖、海南青年五四奖章（2022）等荣誉。
