钠硫化物(Na
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S)作为室温钠硫电池的初始阴极材料,有助于摆脱对钠金属阳极的依赖。
然而,符合实际要求的微米级Na
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S因动力学差和严重的穿梭效应而受到阻碍。
基于此,2024年11月19日,
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
研究员
许晶晶、
吴晓东
在国际期刊
Nature Communications
发表题为《
Design towards recyclable micron-sized Na
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S cathode with self-refinement mechanism
》的研究论文,
研究所
在读硕士鲁苏皖为本文第一作者
。
在此,研究团队提出了一种通过调节Na
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S再沉积行为的微妙策略。
通过导电结构和硫化亚铜(Cu
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S)催化的协同效应,微米级Na
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S颗粒在初始循环中被分解并沉积为纳米尺寸,在后续循环中可以充分利用。
因此,Na
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S/CPVP@Cu
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S||Na电池具有出色的循环性(500个循环后容量为670 mAh gS
−1
),平均库仑效率超过99.7%,并且具有良好的倍率性能(4 A gS⁻¹时容量为480 mAh gS⁻¹)。
此外,无钠负极证明了其应用前景。这项工作为利用微米级Na
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S提供了一个创新的思路,并对其转化路径提供了深入见解。
图1:
Na
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S/CPVP@Cu
2
S的制备与表征
图4:
Na
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S/CPVP@Cu
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S的转化机制及其电化学性能
图5:
Na
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S/CPVP@Cu
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S在无钠负极系统中的应用。
Lu, S., Liu, Y., Xu, J.
et al.
Design towards recyclable micron-sized Na
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