阿德莱德大学碳科学与创新卓越研究中心研究人员报告称，一种呈橙色且带樟脑气味的固体材料与电活性阳离子铁茂（ferrocene）结合，可同时缓解水系锌碘（Zn–I）电池的多碘化物穿梭问题并提升能量密度，为电网及家庭储能场景中更安全、经济的电池体系提供进展。相关成果已发表于《自然化学》（Nature Chemistry）。

可充电水系锌电池因成本较低、能量密度适中且安全性较高而受到关注。在锌碘电池中，多孔碳材料凭借较高电子导电性与一定的物理吸附能力，常被用于承载碘，以改善电池的可逆性与充放电表现。

研究团队指出，锌碘电池在I⁻/I₂转化过程中会生成可溶性多碘化物（由多个碘原子组成的链状物种）。这些多碘化物在循环中可能迁移至锌负极，引发锌阳极腐蚀并造成明显自放电，从而影响电池寿命与效率。

现有方案通常依赖多孔碳对多碘化物进行限制，但其吸附作用有限，难以完全避免穿梭效应。若通过降低多孔碳中碘离子含量来折中，则会牺牲能量密度；而其他用于限制多碘化物的阳离子材料多为电化学惰性，难以兼顾容量提升。

该中心副主任、首席研究员乔世章教授及其团队提出电活性氧化还原耦合策略，将电活性有机金属化合物铁茂引入I₂正极。乔世章表示，铁茂可有效捕获多碘化物，使原本由可溶性多碘化物介导的液相转化，转变为不溶性的“铁茂阳离子—多碘化物”复合物，从而抑制穿梭效应。

研究人员称，在未引入铁茂时，正极容量主要由碘贡献；而铁茂/铁茂阳离子的氧化还原反应可提高正极活性物质占比。团队报告称，该策略将碘正极活性物质比例从传统多孔碳体系通常低于70%提升至90%，从而增强能量密度并减少容量衰减。

乔世章表示，这一数值高于已报道的锌碘电池水平，团队所开发的锌碘电池在能量密度与寿命方面也优于传统水系系统，显示出商业应用潜力。研究同时提到，锌碘电池具备优于锂离子电池的超长循环稳定性，有助于进一步降低整体成本。

在应用层面，乔世章指出，随着对电网储能依赖增加，锂离子电池的安全隐患与成本问题为替代技术提供空间；水系电池在成本、稳定性与安全性方面具备优势，并具有可回收与寿命更长等特点。

研究团队表示，引入的功能性氧化还原材料在抑制穿梭与维持高能量密度之间实现兼顾，为先进水系Zn–I₂电池的发展提供了可行路径。不过，团队也强调在商业化之前仍需进一步工作，包括继续提升能量密度，并探索将系统从安时（Ah）级Zn–I₂软包电池规模化的能力。