在當今能源轉型的關鍵時期，高效、安全的儲能技術成為了全球科研人員競相攻克的難題。近期，一項來自江南大學付少海教授團隊的前沿研究成果在《Advanced Functional Materials》上發表，題為“Stabilizing Zinc-Iodine Batteries via Amyloid Fibril-Based Electrolytes: Ion Transport and pH Regulation Through Hierarchical Networks”，為鋅碘（Zn-I2）電池的發展帶來了新的突破。
鋅碘電池因其高能量密度、成本效益以及安全性，被視為未來能源存儲系統的有力競爭者。然而，鋅陽極表面電化學穩定性差、多碘化物穿梭效應等問題，嚴重制約了其性能和商業化應用。這些問題導致電池循環壽命短、能量效率低，難以滿足實際應用需求。
研究團隊創新性地提出利用牛奶蛋白衍生的淀粉樣纖維（AFs）來改良鋅碘電池的電解質環境。AFs具有獨特的層級結構和豐富的極性官能團，能夠形成三維物理化學雙重交聯網絡。實驗中，研究人員采用了多種先進的表征技術，包括原子力顯微鏡（AFM）、拉曼光譜、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、核磁共振（NMR）等，深入探究了AFs在電解液中的結構和作用機制。同時，通過線性掃描伏安法（LSV）、電化學阻抗譜（EIS）、原位光學表征等手段，對電池的電化學性能和離子傳輸行為進行了全面評估。
實驗結果顯示，加入AFs的電解質在多個關鍵性能指標上取得了顯著進步。在對稱電池測試中，使用AFs電解質的鋅鋅對稱電池在1.0毫安/平方厘米的電流密度下能夠穩定運行超過2500小時，而在5.0毫安/平方厘米的高電流密度下也能持續超過500小時，遠超純硫酸鋅電解液電池的50小時和59小時。此外，全電池在30000次循環后容量保持率高達98.83%，展現出卓越的循環穩定性和抗自放電性能。
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