近日，我校山东省化学储能与新型电池技术重点实验室张鹏方博士与厦门大学周尧、李君涛教授合作，在国际顶级期刊《先进能源材料》（Advanced Energy Materials，影响因子24.4）发表题为《理论计算指导实验设计：共轭2P价电子以重排稳定I+，提升四电子锌碘电池性能》（Relocating conjugated 2P valence electrons in carbon host to stabilize I+ for novel Zn-I2 battery）理论文章。张鹏方博士为论文第一作者和通讯作者。
O-B-C-N结构调控电子流动方向示意图
在该项研究中，设计一种多功能碳材料用于高能量密度的Zn-I2电池，探索了不同价电子丰富度和电负性（包括B、C、N和O）的2P元素的组合。研究团队通过进行计算分析表明O-B-C-N是最优配置。在此计算研究的指导下，研究团队合成了一个比表面积为1647 m2 g−1的二维碳材料；该材料对碘物种具有强吸附能力，并且能够有效抑制I+水解。使用这种O-B-C-N催化剂的Zn-I2电池表现出420.3 mAh g−1的容量和98.9%的库仑效率，并且可以稳定运行至9000圈，容量保持率为88.8%。本研究表明，碳宿主中的共轭2P价电子可以灵活且合理地调控，这为构建高能量密度Zn-I2电池提供了新思路。
（审核 窦建民）
