鈉硫和鉀硫電池具有高能量密度，與鋰、鈷和鎳元素等稀有資源相比，使用天然更豐富、更實惠的金屬，激發(fā)了強烈的研究興趣。然而，用于Na/K儲存的硫陰極受到可溶性多硫化物穿梭、較大體積變形和緩慢氧化還原動力學(xué)的困擾。
有鑒于此，暨南大學(xué)李丹教授、賓德善教授等報道一種以微生物和元素硫為反應(yīng)物構(gòu)筑導(dǎo)電有機硫聚合物微型籠狀結(jié)構(gòu)的方式解決這些問題，實現(xiàn)了穩(wěn)定的高容量鈉硫和鉀硫電池。
共價鍵合的短鏈硫物種能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的反應(yīng)動力學(xué)，能夠避免可溶性多硫化物的形成。具有內(nèi)置腔的微型籠結(jié)構(gòu)緩解體積變形，并且確保電極的彈性。得到的導(dǎo)電有機硫聚合物實現(xiàn)了高容量和優(yōu)異的可循環(huán)性，以及具有前景的倍率性能和電池庫侖效率。
（2）
作為K-S電池陰極提供了1206.5 mAh g-1的高容量，優(yōu)異的循環(huán)性能（1100次循環(huán)后容量保持率>99%），這比目前最先進的S陰極明顯更好。這項工作為簡單方便的方案構(gòu)筑高性能導(dǎo)電有機硫陰極材料提供新的方法。
參考文獻
Xian Zeng, Zi-Jian Yi, Guo-Yu Zhu, Ning-Ning Zhu, Yan-Fei Chen, Ji-Miao Xiao, Run-Hang Chen, Menghua Yang, Hongchang Jin, De-Shan Bin*, and Dan Li*, Stable Na/K–S Batteries with Conductive Organosulfur Polymer Microcages as Cathodes, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c11845
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c11845
