近日，郑州大学物理学院、中原之光实验室李新亮教授课题组以“Halogen-powered static conversion chemistry”为题在国际顶尖期刊《Nature Reviews Chemistry》上发表综述文章。物理学院、中原之光实验室李新亮教授为本论文第一作者兼通讯作者，郑州大学为第一单位和通讯单位。

目前商业化的锂离子电池是基于插层化学（即摇椅系统）制备，Li⁺在电极中具有可逆的嵌入和脱出，插层化学由于受到电极相对于Li⁺承载能力的限制呈现低重量容量，同时随着锂和过渡金属的不断提取和使用，成本问题逐渐凸显。卤素驱动静态转换电池（HSCBs）在能量存储中的应用越来越广泛，与传统的摇椅式电池不同，这类电池通过可逆改变电极或/和电解液中卤素的化学价态来实现电子转移，从而使转化型正极材料展现出更高的放电容量和能量密度。文章重点介绍了近年来各种HSCBs电池取得的显著进展，并详细阐述了这些电池背后的转化化学，讨论了卤素的理化性质和电化学性质，概述了电化学活性卤素的发现和成功，并考察了活性和稳定性之间的权衡，以体现设计-合成逻辑。此外，文章阐明了全HSCBs的主流演变历史，剖析了可逆转换化学的关键电池组件以及最先进的氧化还原机制和激活策略。同时，针对实际应用，文章提取了主要挑战和完善的优化策略，并努力为高性能HSCBs的设计制定适用的指导方针。

该研究得到了国家、河南省及郑州大学科研项目资助。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41570-024-00597-z