近日，材料學院馬明國教授團隊在高能量密度鋅碘電池領域取得新進展，在《Advanced Energy Materials》（中國科學院一區，影響因子24.4）以“A MXene Modulator Enabled High-Loading Iodine Composite Cathode for Stable and High-Energy-Density Zn-I2 Battery”為題發表論文。
鋅碘電池由于其豐富的原材料、較高的放電電壓和較高的理論比容量受到關注。然而，開發具有高碘負荷和高鋅利用率的鋅碘電池，實現在低倍率下的長期循環穩定性仍然存在挑戰。本研究利用細菌納米纖維素為粘合劑，MXene和活性炭自組裝成三維獨立式復合電極膜，通過多功能MXene調制劑實現高負載碘正極，實現了穩定的高能量密度鋅碘全電池。該鋅碘全電池展示出顯著優勢：高碘負載（23 mg cm-2），高面容量（4.0 mAh cm?2），高Zn負極放電深度（78.7%）和高能量密度（171.3 Wh kg?1）。
材料學院博士生李丹丹為第一作者，北京林業大學馬明國教授、中國科學院上海硅酸鹽研究所朱英杰研究員/李恒副研究員、倫敦大學學院張偉博士等為責任作者，北京林業大學為第一完成單位。
本研究獲得了國家自然科學基金（52202328, 52372099, 22478036）、上海市青年科技英才揚帆計劃（22YF1455500）以及北京市科技新星計劃交叉合作課題（20230484431）等項目資助。
