随着对高安全性、长循环寿命的先进电池需要的迫切增长，锌碘电池凭借其高理论容量、良好的环境兼容性，以及锌负极的低成本和高安全性等独特优势，成为备受关注的可充电电池之一。然而，碘的导电性较差且反应动力学较慢，导致其转化过程不完全，且可能生成多种可溶性碘化物中间体。这些中间体可能迁移至锌负极表面，导致锌腐蚀和电池的自放电现象，进而影响电池的长期稳定性和循环寿命。

为了解决这一难题，山东大学张进涛教授团队提出了一项创新性的解决方案：利用甲脒碘调节碘离子的溶剂化结构，优化其转化和沉积反应动力学。具体而言，甲脒碘的引入有效调整了碘离子与溶剂分子之间的相互作用，抑制碘离子聚集成可溶的多碘化物，从根本上减少了不利中间体的生成。通过这一策略，不仅避免了多碘化物穿透隔膜并侵蚀锌负极，还显著提升了锌碘电池的充放电效率和循环稳定性。

通过密度泛函理论（DFT）理论模拟计算，在硫酸锌溶液中碘离子与水分子形成的IZn(H₂O)₅⁺水合离子结构会导致碘的不可逆转化与沉积过程。然而，当加入甲脒离子（FA⁺）时，它能够取代IZn(H₂O)₅⁺中的水分子，形成更加稳定且能量较低的FAIZn(H₂O)₄²⁺。根据模拟结果，FA⁺的引入能释放13.5 kcal的能量，表明FAIZn(H₂O)₄²⁺稳定性显著高于原始的IZn(H₂O)₅⁺。此外，FAIZn(H₂O)₄²⁺中碘离子周围的电子密度更大，表明其更容易失去电子，从而为碘离子的沉积提供了更有利的条件。在脱溶剂化的过程中，FAIZn(H₂O)₄²⁺的能垒更低，能够快速去溶剂化并实现有效沉积。这一机制显著改善了锌碘电池中碘离子的转化效率和电池的整体性能。

为验证这一理论结果，研究团队进行了原位拉曼测试，结果表明甲脒离子调整了碘离子的溶剂化结构后，碘离子的转化过程变得更加可逆，进一步证明了这一调控策略的有效性。XPS测试也揭示了，碘的可逆转化过程得到了显著改善，表明电池的循环稳定性得到了增强。最令人振奋的是，使用甲脒碘的锌碘电池在间隔5h静置至50h后，自放电几乎没有增加，展现了极为出色的自放电抑制效果。

甲脒碘的引入精确调控了碘离子的溶剂化结构，有效改善了碘离子的转化效率和可逆沉积反应，抑制了可溶性多碘化物的生成，显著延长了电池的循环寿命。这些结果不仅证明了有机碘化物在提升锌碘电池性能方面的巨大潜力，还为开发更加高效、稳定的锌碘电池提供了新的思路。因此，有机碘化学调节溶剂化结构的策略不仅为锌碘电池的性能优化开辟了创新性的解决方案，也为其他氧化还原转化电池的理性设计提供了宝贵经验。