近日，材料学院马明国教授团队在高能量密度锌碘电池领域取得新进展，在《Advanced Energy Materials》（中国科学院一区，影响因子24.4）以“A MXene Modulator Enabled High-Loading Iodine Composite Cathode for Stable and High-Energy-Density Zn-I2 Battery”为题发表论文。

锌碘电池由于其丰富的原材料、较高的放电电压和较高的理论比容量受到关注。然而，开发具有高碘负荷和高锌利用率的锌碘电池，实现在低倍率下的长期循环稳定性仍然存在挑战。本研究利用细菌纳米纤维素为粘合剂，MXene和活性炭自组装成三维独立式复合电极膜，通过多功能MXene调制剂实现高负载碘正极，实现了稳定的高能量密度锌碘全电池。该锌碘全电池展示出显著优势：高碘负载（23 mg cm-2），高面容量（4.0 mAh cm−2），高Zn负极放电深度（78.7%）和高能量密度（171.3 Wh kg−1）。

材料学院博士生李丹丹为第一作者，北京林业大学马明国教授、中国科学院上海硅酸盐研究所朱英杰研究员/李恒副研究员、伦敦大学学院张伟博士等为责任作者，北京林业大学为第一完成单位。

本研究获得了国家自然科学基金（52202328, 52372099, 22478036）、上海市青年科技英才扬帆计划（22YF1455500）以及北京市科技新星计划交叉合作课题（20230484431）等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202404426