清华大学深研院&深圳大学AM：采用串联催化的高容量、长寿命水系 Zn-SPAN 电池

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01 科学背景 水系锌离子电池（ AZIB ）因其高理论容量、低氧化还原电位和与水的高度相容性而成为有前途的候选材料。目前为止，可用于与锌负极结合的正极材料主要集中在锰基氧化物、钒基氧化物、普鲁士蓝类似物和有机化合物。但目前 AZIB 的放电比容量普遍低于 500 mAh g -1 ，无法满足高能电池的需求。要充分挖掘 AZIB 的潜力，必须探索具有多电子转移的正极的高容量和循环稳定性。此外，负极上严重的副反应和猖獗的枝晶问题也需要解决，因为它们是导致锌基电池库仑效率和寿命不理想的罪魁祸首。 硫因多电子电化学反应机理和成本效益而被视为 AZIB 很有前途的高能正极。然而，由于 S 和 ZnS 的导电性较差，水系 Zn-S 电池直接固 - 固转化速度较慢，容量有限。此外，与 Li-S 电池类似，水系 Zn-S 电池也受到多硫化物穿梭的困扰，导致容量快速衰 ………………………………