水性鋅硫電池具有環境友好、成本低、理論容量高等優點,是一種極具應用前景的電網級儲能技術。然而,硫化鋅(ZnS)在充電過程中緩慢的氧化動力學阻礙了鋅硫電池的實際應用。近日,蘇州大學張亮、胥燕、浙江工業大學劉鐵峰提出了一種親核調節策略,通過調節Zn-S鍵合強度來調節ZnS的氧化動力學。
本文要點:
1) 通過篩選不同的親核基團,作者發現四亞甲基砜(TMS)不僅可以通過砜基團與ZnS的Zn原子強烈相互作用以降低氧化能壘,還可以通過保護ZnS免受活性水分子的影響來有效抑制副反應,從而促進ZnS完全轉化為硫。
2) 受益于這些優勢,使用TMS作為多功能電解質添加劑組裝的水性鋅硫電池在2.0 A g?1的電流密度下具有799 mAh g?l的比容量,在4.0 A g?1的電流強度下具有649 mAh g–1的比容量,并且在長期循環后具有增強的容量保持率。
Shiqi Shen et.al Improving ZnS Oxidation Kinetics Through Nucleophilic Regulation for High-Performance Zinc–Sulfur Batteries Adv. Functional Mater. 2024
DOI:
https://doi.org/10.1002/adfm.202420258