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水系锌 - 碘电池凭借碘资源丰富、多电子氧化还原特性，成为高安全、低成本储能领域的研究热点。但传统水系锌 - 碘电池仅能实现2 电子 / 4 电子碘转化，比容量与能量密度受限；而激活碘I⁵⁺（IO₃^-） 的 12 电子全可逆转化路径（I⁻/IO₃⁻，理论比容量 1266 mAh g^-1），可突破能量密度瓶颈。

然而高价碘物种在水系环境中极易溶解、水解，引发严重穿梭副反应，且静态电池中 I⁺/IO₃^-放电平台极短、循环稳定性极差；同时溴 / 碘异卤素体系中，未被调控的卤素穿梭会腐蚀锌负极，大幅劣化电池性能。如何在静态水系电池中稳定高价碘、实现高效可逆多电子卤素转化，成为制约该领域发展的核心难题。

武汉理工大学罗雯、麦立强、Kai Fu在《Journal of the American Chemical Society》上发表了题为“Dynamic Interfacial Complexation Engineering Enables Multielectron Ah-Level Halogen Conversion Batteries”的研究论文。

1.创新策略：提出动态界面络合工程，将溴介导 12 电子碘转化与动态富溴界面络合耦合，首次在静态水系锌 - 卤素电池中实现碘 12 电子可逆转化 + 溴可逆容量协同输出。

2.关键添加剂：选用N - 丁基 - N - 甲基哌啶溴（BMPBr） 为多功能添加剂，BMP⁺与多溴物种自组装形成油状界面相，双重稳定新生 IO₃^-与可溶性卤素中间体。

3.性能突破：高载量碘正极（10 mg cm^-2）在 20 A g^-1 下实现1937 mAh g^-1（碘基） 比容量，8300 次循环容量保持率 99.0%；1.2 Ah 软包电池面容量达 19.4 mAh cm^-2，能量密度 300.4 Wh kg^-1。

4.机制清晰：通过原位表征与理论计算，揭示油状界面相的梯度分布、动态可逆形成机制，明确 I/Br 协同多电子转化路径。

本工作开发动态界面络合工程，以 BMPBr 为多功能添加剂，在静态水系锌 - 卤素电池中实现碘 12 电子深度转化与溴可逆容量协同。BMP⁺与多溴物种自组装的动态油状界面相，有效稳定高价 IO₃^-、抑制卤素穿梭与副反应，同步优化 I/Br 多电子反应可逆性。电池实现超高比容量、长循环、高倍率性能，1.2 Ah 软包电池验证安时级规模化可行性，为高能量密度水系多电子卤素电池提供全新界面设计范式。

Ruixi Chen, Kai Fu*, Hongwei Cai, Zhaohui Deng, Xue Liu, Boyu Xing, Zibing Pi, Pu Cai, Pei Wang, Xinfei Wu, Wen Luo*, Liqiang Mai*.Dynamic Interfacial Complexation Engineering Enables Multielectron Ah-Level Halogen Conversion Batteries.Journal of the American Chemical Society.

DOI：10.1021/jacs.6c00787