液态有机电解液基可充电Li||I2电池存在明显的聚碘化物穿梭效应和安全问题，而使用固态电解质有望解决这些挑战。
然而，目前全固态Li||I2电池仅能在高温下基于I-/I2聚碘化物的双电子化学实现有限容量，使其难以与最先进的锂离子电池竞争。
2025年2月18日，南京大学何平教授/周豪慎教授在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Realizing four-electron conversion chemistry for all-solid-state Li||I2 batteries at room temperature》的研究论文。
在此，研究人员报道了一种在室温下全固态Li||I2电池中快速、稳定且高容量的四电子固态转化I−/I2/I+化学反应。通过使用高导电性、富含氯的固态电解质Li4.2InCl7.2作为正极电解质，有效激活了I2/I+氧化还原对。
这种激活是通过I2与正极电解质之间强大的I-Cl卤素间相互作用实现的，由界面介导的非均相氧化机制促进。
此外，除了作为锂离子传导路径外，Li4.2InCl7.2正极电解质还表现出可逆的氧化还原行为，同时也可以在不影响其导电性的情况下提高电极容量。
基于I−/I2/I+四电子化学，所设计的全固态Li||I2电池在44 mA g-1的电流密度下实现了449 mAh g-1的高比容量，并在25 °C、440 mA g-1下具有出色的循环稳定性，600次循环后容量保持率达91%。
图文解读图1：液态Li||I2电池和LIC7.2基ASS Li||I2电池示意图
图2：不同电解质基ASS电池中I2电极的电化学行为
图3：LIC7.2基ASS Li||I2电池反应机理及动力学表征
文献信息Cheng, Z., Liu, H., Zhang, M.et al.Realizing four-electron conversion chemistry for all-solid-state Li||I2batteries at room temperature.Nat Commun16,1723 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-56932-5
