SNU CBE

Interhalogen Complexation Suppresses Hydrolysis–Corrosion Cross‐Talk Degradation in Aqueous Two‐Electron Zn–I 2 Batteries

2026 · Small

저자

Hyeonbin Kim, Seung Weon Jeong, Duk Hyung Jo, Junho Byun, Eun Ji Joo, Beomtak Na, Hyunseo Kim, Xiulei Ji, Sangheon Lee, 이규태 (Kyu Tae Lee)

연구주제

Advanced battery technologies research · Advanced Battery Materials and Technologies · Advancements in Battery Materials

NTIS 과학기술표준분류

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AI 연구 키워드·방법

crown ether additive interhalogen complex zinc iodine battery 아연 금속 음극

밀도범함수 이론(DFT)

키워드 (OpenAlex)

15-crown-5 electrolyte design

초록

ABSTRACT Aqueous two‐electron Zn–I 2 (I ‒ /I 0 /I + ) batteries offer high theoretical energy density; however, their practical operation is limited by hydrolysis of iodine monochloride (ICl), which induces cathode irreversibility and Zn‐anode degradation. Here, we introduce an ether‐based complexation strategy that stabilizes interhalogen species and mitigates cross‐talk degradation in aqueous two‐electron Zn–I 2 batteries. Density functional theory calculations and spectroscopic analyses reveal the selective formation of an ICl–15‐crown‐5 (15C5) complex among various linear and cyclic ethers. The electron‐deficient iodine center in ICl is coordinated by electron‐rich oxygen atoms in 15C5 through lone‐pair donor–acceptor interactions. In situ UV–vis spectroscopy, distribution of relaxation times analysis, intrinsic reaction coordinate calculations, and real‐time pH monitoring collective…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

NTIS 성과DB(2020–24)에서 DOI 매칭 없음

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