High-Voltage and Ultrastable Aqueous Zinc–Iodine Battery Enabled by N-Doped Carbon Materials: Revealing the Contributions of Nitrogen Configurations
Donglin Yu, Anuj Kumar, Tuan Anh Nguyen, M. Tariq Nazir, and Ghulam Yasin，
ACS Sustainable Chem. Eng. 2020, 8,
36, 13769–13776，
https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/acssuschemeng.0c04571,
https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c04571,
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■私たちが検討を行っている全固体型マグネシウム二次電池（ マグネシウムヨウ素イオン二次電池）の一形態においては，
ヨウ素イオンの酸化によるヨウ素分子の発生を極力抑えるための積層型の固体電解質構造（以下のページの構造Aにおける層２０および２１）や，それでも生じてしまった場合に，正極-負極間の移動を妨げるための層（以下のページの構造Aにおける層３１）を設けることで，充放電特性の向上を図っています。
https://www.lpd-lab.com/mg-battery/mg-site/1/
https://www.lpd-lab.com/mg-battery/mg-site/6/
これらは，いわゆる，ヨウ素の「シャトル効果」が起こらないようにするための構造になっていたと考えられます。
さらなる充放電特性の向上を目的として，種々電池系の「シャトル効果」と対策に関した情報検索を行っています。
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「Abstract（和訳）
充電可能な水系亜鉛ヨウ素 (Zn-I 2 ) 電池は、有望な電気化学エネルギー貯蔵技術として注目されている。しかし,電解質へのヨウ素（分子）の溶解によって引き起こされるサイクル安定性の低下により，その実用化は制限されている。ここでは，グラムスケールでの，窒素ドープ多孔質炭素 (NPC) 材料を報告する。Zn-I 2 電池のヨウ素ホストとして機能する NPC は，高い比容量 ( 0.2 C で345.3 mAh /g)，優れたレート能力 (10 C で 53.2% の容量保持)，および顕著なサイクル安定性 (10 C で 53.2% の容量保持) を示す（10℃で000サイクル，容量維持率は80.9%）。さらに重要なことは，DFT 計算により、グラファイト N (N-Q) が最も強いヨウ素の吸着を示すことが明らかになったということだ。ただし，ピリジン-N (N-6) はヨウ素の吸着が最も弱い。さらに，N-6/N-Q 比は、Zn-I 2電池の電気化学的性能を大きく決定する重要なパラメータとなっている。したがって，設計どおりの Zn-I 2バッテリーの長期サイクル安定性とレート能力の向上は，N-6/N-Q 比の減少によるものと考えられる。この研究は、高度に可逆的な Zn-I 2電池を開発する上で非常に重要となる。」
「As a kind of typical MOFs, zeolitic imidazolate frameworks (ZIF-8) have been researched in recent years， Hence, we propose ZIF-8 derived porous carbon (ZPC) materials as efficient cathode hosts for Zn-I2 batteries. 」
↓物質および電池構造のイメージを把握するために，以下，論文アブストラクトの図への直接リンクを行わせていただきました。
御了承よろしくお願いします。
https://pubs.acs.org/cms/10.1021/acssuschemeng.0c04571/asset/images/medium/sc0c04571_0008.gif