常溫鈉硫(Na-S)電池是鋰離子電池的潛在有吸引力的替代品,因為基于Na2S的質量和豐富的硫資源,其理論比能量高達1,274 Wh kg?1。然而,它們的實際可行性受到多硫化鈉穿梭的阻礙。
在這里,得克薩斯大學奧斯汀分校Arumugam Manthiram報道了一種通過將插層型催化劑 MoTe2 與轉換型活性材料硫耦合來實現(xiàn)的插層轉換混合正極材料。
文章要點
1)在石墨烯薄片上垂直生長的MoTe2納米片提供了豐富的活性催化位點,進一步提高了硫氧化還原的催化活性。
2)當用作復合正極并組裝在具有過量Na的紐扣電池中時,基于S的質量的放電容量為1,081 mAh gs-1,在0.1 C倍率下350個循環(huán)中,每個循環(huán)的容量衰減率為0.05%在3.5 mg cm?2的高硫負載和電解質與硫的比率為7 μL mg?1的貧電解質條件下,實現(xiàn)了0.8至2.8 V的電壓范圍。
3)研究人員基于原位同步加速器的操作 X 射線衍射和異位飛行時間二次離子質譜進一步揭示了對 MoTe2 電催化的基本理解。
參考文獻
He, J., Bhargav, A., Su, L. et al. Intercalation-type catalyst for non-aqueous room temperature sodium-sulfur batteries. Nat Commun 14, 6568 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-42383-3
https://doi.org/10.1038/s41467-023-42383-3