暨南大学李丹、宾德善JACS：以导电有机硫聚合物微笼为阴极的稳定Na/K−S电池

文章预览

01 科学背景 Na-S 和 K-S 电池采用具有高理论容量的硫正极以及高能的 Na/K 金属负极，在大规模储能领域显示出巨大的前景。所需材料包括硫基正极、 Na/K 负极、以及 Na/K 盐基电解质，天然资源丰富且具有成本效益，此外， K + /K 的氧化还原电位甚至低于有机电解质中的 Li + /Li 。但与 Li-S 电池相比， Na-S 和 K-S 电池稳定高容量硫正极的研发面临着更大的挑战。尽管在用于 Li-S 电池的元素环 S 8 正极方面取得了显着进展，但它们在 Na-S 和 K-S 电池（尤其是 K-S 电池）中的应用受到循环性能有限和硫利用率低的阻碍。这些限制主要归因于反应动力学缓慢、长链多硫化物的穿梭、硫的绝缘性质以及严重的体积变形等问题。与 Li-S 电池相比， Na-S 和 K-S 电池中氧化还原动力学更缓慢和严重的体积变形会进一步加剧。 将环 -S 8 设计到与主体结合的较小的硫分子（ S ………………………………