摘要：2025年1月8日，香港城市大学支春义教授、上海大学杨绪勇教授在国际知名期刊Nature Communications发表题为《A tellurium iodide perovskite structure enabling eleven-electron t

低维金属卤化物钙钛矿作为转化型正极材料的潜力不断增长，但受到电化学惰性B位点负离子的限制，从而降低了电池容量和能量密度。

2025年1月8日，香港城市大学支春义教授、上海大学杨绪勇教授在国际知名期刊Nature Communications发表题为《A tellurium iodide perovskite structure enabling eleven-electron transfer in zinc ion batteries》的研究论文，王竍旬为论文第一作者，支春义教授、杨绪勇教授为论文共同通讯作者。

支春义，香港城市大学材料科学与工程系教授，香港青年科学院院士，英国皇家化学会会士，Clarivate高被引研究员（2019-2022，材料科学）和RGC高级研究员。

本科毕业于山东大学，2004年在中科院物理所取得博士学位，随后到日本物质材料研究机构工作，历任博士后研究员、研究员（faculty）以及主任研究员（永久职位）。目前在香港城市大学任教授。

支春义教授在柔性储能、水系电解质电池、锌离子电池、高导热绝缘聚合物复合材料等方面拥有丰富的经验，已发表500多篇论文，其他引用约55000次（截至2023年8月）。他已获得100多项专利。

杨绪勇，上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室特聘教授。博士毕业于新加坡南洋理工大学，后留校从事博士后研究工作。现任职于上海大学。

杨绪勇教授主要从事光电材料与器件的研究，尤其专长纳米发光材料的制备及相关器件的构筑。截至2021年1月，他已在Nature Communications、Advanced Materials、Advanced Functional Materials、Nano Letters、ACS Nano、Nano Energy、Small、Chemistry of Materials、Applied Physics Letters等国际权威期刊发表学术论文80余篇。

在这里，作者设计了一种苄基三乙基碘化碲钙钛矿(BzTEA)2TeI6作为正极材料，使X-位点和B-位点元素分别具有高度可逆的硫族和卤素相关的氧化还原反应。

这种工程化钙钛矿可以限制活性元素，减轻穿梭效应并促进Cl-在其表面的转移。这使得惰性高价碲负离子得以利用，最终在合适的电解液中实现特殊的十一电子转移模式（Te6+/Te4+/Te2-、I+/I0/I-和Cl0/Cl-）。

Zn||(BzTEA)2TeI6电池在0.5 A g-1的电流密度下具有高达473 mAh g-1Te/I的高容量和577 Wh kg-1Te/I的高能量密度，在3 A g-1的电流密度下循环500次后容量保持率高达82%。

本工作为利用硫族卤化物钙钛矿正极的高能电池的设计提供了启示。

图1：硫族卤化物钙钛矿结构设计与电化学性能

图2：Zn||(BzTEA)2TeI6电池的电化学性能

图3：循环(BzTEA)2TeI6钙钛矿正极的表征

图4：十一电子转移的理论研究

图5：Zn||(BzTEA)2TeI6电池的循环性能

综上，作者设计了一种苄基三乙基碘化碲钙钛矿作为锌离子电池的正极材料，实现了十一电子转移过程，显著提高了电池的容量和能量密度。

这项研究为设计新型高性能电池材料提供了新的思路，特别是在利用钙钛矿结构实现多电子转移方面取得了重要进展。此外，它为锌离子电池的发展提供了新的材料选择，有望推动其在大规模储能领域的应用。

Wang, S., Wei, Z., Hong, H. et al. A tellurium iodide perovskite structure enabling eleven-electron transfer in zinc ion batteries. Nat. Commun., (2025).

来源：华算科技