电子设备的不断升级推动了便携式储能设备的发展。对于应用于可穿戴和植入式设备的储能系统而言，安全性能已成为核心评估标准，与能量密度和循环耐久性等基本要求同等重要[[1], [2], [3], [4], [5]]。与其他电池系统相比，水锌离子电池由于不含重金属和有机溶剂，具有优异的生物相容性，因此在便携式储能方面具有明显优势[6,7]。同时，锌阳极的高比容量（820 mAh·g-1）和低工作电位（-0.76 V vs. SHE）使其能够满足电池的实际能量密度要求。在阴极材料方面，与依赖离子嵌入-脱嵌机制的传统阴极不同，基于转化反应的碘阴极可以有效规避离子嵌入引起的体积膨胀效应，从而表现出更优异的电化学可逆性[[8], [9], [10]]。此外，碘还具有较高的理论比容量（211 mAh·g-1），并且海水中碘的含量丰富（约50 μg·L-1）[11]。这些优势使得Zn-I2电池在储能领域具有很强的竞争力。
目前，Zn-I2电池的商业化和大规模应用仍受到关键技术瓶颈的限制。其中，多碘化物引起的穿梭效应导致的阳极腐蚀已成为亟需解决的核心问题[12,13]。在电池循环过程中，I2与I-结合形成多碘化物（如I3-和I5-），这些多碘化物在水电解液中具有高溶解度和迁移性，容易通过电解液和隔膜扩散到锌阳极表面。这一过程不仅导致碘的不可逆流失和容量迅速下降，还会与锌阳极发生化学反应，引发锌的氧化和腐蚀[14]。因此，电池的循环寿命受到严重影响，严重限制了Zn-I2电池的实际应用潜力。
为了解决这些问题，研究人员开发了多种阴极改性方法来抑制多碘化物的穿梭行为并延长Zn-I2电池的循环寿命。其中，优化碘载体是一种核心有效方法，研究表明淀粉[15]、MXene[16]、生物质碳材料[17]等物质可以限制多碘化物的形成和迁移。先进的粘结剂如聚丙烯腈共聚物[20]、木质素磺酸钠[21]、聚二甲基二烯丙基氯化铵[22]以及过渡金属催化剂如Fe[23]、Co[24,25]也能有效抑制穿梭效应。尽管已有诸多研究，但大多数结果集中在较低的碘负载量（1-2 mg·cm-2-2-2，N/P比过高（> 10），这与实际应用所需的较高阴极碘负载量和薄锌箔阳极相矛盾[26,27]。在高负载量和低N/P比条件下，阴极中高度浓缩的多碘化物可能会加剧穿梭效应，而薄锌箔更容易耗尽[28]。此外，所开发的粘结剂/催化剂的潜在毒性也极大地限制了Zn-I2电池在可穿戴和植入式设备中的应用。因此，开发一种既安全又环保的改性策略，以在高负载量和低N/P比条件下有效抑制碘的穿梭效应，已成为推进Zn-I2电池商业化的重要突破。
在此，我们将环境友好的β-环糊精（β-CD）添加剂引入阴极。利用β-CD能与碘形成包合物的特性，有效抑制了多碘化物的迁移和锌阳极的腐蚀。β-CD/I包合物还能提供额外的电容量。同时，环糊精的引入提高了阴极的润湿性，促进了活性材料在厚阴极中的利用。因此，优化后的Zn-I2电池在较高碘负载量（8.3 mg·cm-2）下表现出初始比容量为197.7 mAh·g-1，并在1 C电流下经过1000次循环后容量保持率为91.8%（1 C时电容量为211 mAh·g-1）。即使在5 C电流下，其比容量仍为186 mAh·g-1，8000次循环后的容量保持率为95.4%。此外，使用碘负载量为22.5 mg·cm-2和3.1 N/P比的Ah级pouch电池（约0.3 Ah、8 × 5 cm2）在1 C电流下经过120次循环后，容量保持率为92.8%，证明了该策略的实际应用能力。
