鈉硫電池作為下一代高能量密度可充電電池的候選技術,在可再生能源存儲領域具有廣泛應用潛力。然而,鈉硫電池在室溫下的性能受到有限的動力學能力和高倍率性能的制約,尤其是Na?S的電化學行為存在嚴重的穿梭效應和循環(huán)穩(wěn)定性不足的問題。鑒于此,來自中國科技大學的Xiaodong Wu和Jingjing Xv等人提出了一種通過調(diào)控Na?S重沉積行為的策略。通過Cu?S催化的協(xié)同效應,微米級Na?S顆粒在循環(huán)過程中被分解為納米級顆粒,并在后續(xù)循環(huán)中得到完全利用。實驗表明,Na?S/CPVP@Cu?S||Na電池在500次循環(huán)后展現(xiàn)了優(yōu)異的容量保持率(670 mAh g?1)和高達99.7%的平均庫侖效率。該研究為開發(fā)具有長循環(huán)壽命和高倍率性能的鈉硫電池提供了新的解決方案。
文章要點:
(1) 研究通過Cu?S催化作用實現(xiàn)了微米級Na?S在循環(huán)過程中向納米級的轉變,提出了基于自精煉機制的新設計策略。
(2) 所設計的Na?S/CPVP@Cu?S||Na電池展現(xiàn)了優(yōu)異的電化學性能及應用前景,表明微米級Na?S在鈉硫電池中的實際可行性。
參考資料:
Lu, S., Liu, Y., Xu, J. et al. Design towards recyclable micron-sized Na?S cathode with self-refinement mechanism. Nat Commun 15, 9995 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-54316-9
10.1038/s41467-024-54316-9