Abstrak
Baterai seng-iodin berair (AZIB) sangat menjanjikan untuk teknologi penyimpanan energi generasi berikutnya karena keamanannya yang melekat, efektivitas biaya, dan keramahan lingkungan. Namun, kimia antarmuka yang tidak stabil terwujud sebagai pembentukan dan akumulasi poliiodida di katode, bersamaan dengan pertumbuhan dendrit dan reaksi evolusi hidrogen (HER) di anoda mengakibatkan hilangnya kapasitas. Selain itu, migrasi poliiodida menuju anoda semakin memicu korosi Zn yang parah, memperburuk ketidakstabilan antarmuka. Di sini, kami merancang pemisah berstruktur tandem terintegrasi yang terdiri dari lapisan In2O3-SiO2 (ISO) dengan mekanisme pelepasan-perbaikan penyangga dan lapisan katalisis-adsorpsi poliiodida yang menampilkan serat nano karbon yang dienkapsulasi nanopartikel Co (Co@CNF) untuk mencapai antarmuka stabil yang ditingkatkan ganda. Secara khusus, In2O3 amfoterik dalam lapisan ISO secara efektif menetralkan OH⁻ yang dihasilkan oleh HER terlokalisasi, secara bersamaan melepaskan spesies indium yang larut. Spesies indium ini selanjutnya diendapkan secara elektrode untuk membentuk situs zincophilic dan HER-inhibiting pada daerah yang terpengaruh, memulihkan lingkungan antarmuka dan mengurangi degradasi anoda Zn. Sementara itu, lapisan Co@CNF mengikat poliiodida dan secara signifikan mengkatalisis kinetika konversi, menekan efek shuttle dan mencegah korosi anoda yang disebabkan oleh poliiodida. Dengan memanfaatkan stabilisasi sinergis dari kedua antarmuka elektroda, sel penuh Zn||ISO+Co@CNF||I2 yang dibuat sebagaimana adanya mencapai kapasitas areal tinggi sebesar 2,97 mAh cm-2 dan stabilitas siklus yang luar biasa selama lebih dari 20.000 siklus. Pekerjaan ini memberikan wawasan berharga dalam merancang pemisah fungsional untuk AZIB praktis.
Pemisah Terstruktur Tandem Terintegrasi Memungkinkan Antarmuka Stabil yang Ditingkatkan Ganda untuk Baterai Zinc-Iodine Berbasis Air dengan Siklus Hidup Panjang dan Kapasitas Areal Tinggi
