ACS Nano：通过磷化铜改性隔板实现高性能Mg-S电池
吴宗涵
2023-01-02
镁硫（Mg-S）电池因其高能量密度和低成本而成为锂离子电池的一种有前途的替代品。然而，当前的Mg-S电池通常受到源自多硫化镁中间体溶解的梭动效应的影响，从而导致一些显著性的问题，如容量快速衰减、过充电过大、严重的自放电和潜在的安全问题等。为了解决这些问题，来自上海交通大学的Yanna NuLi等人利用磷化铜（Cu3P）改性分离器来实现对多硫化物镁的吸附，并催化S和Mg2+的转化反应，从而实现Mg-S电池的稳定循环。
文章要点：
1) 该研究证实，将Cu3P限制在碳基质中的双功能层涂覆在商用聚丙烯膜上，可以成功地形成具有高电解质润湿性和良好热稳定性的多孔膜材料；
2) 此外，密度泛函理论（DFT）计算、多硫化物渗透性测试等分析表明，催化层可以吸附多硫化物，有效抑制穿梭效应，促进Mg-S电池的可逆性，从而使得Mg-S电池具有高比容量、快速充电（0.1 C时为449 mAh g–1，1.0 C时为249 mAh g-1）、长循环寿命（0.5 C时可达500次循环）的特性，甚至可以在高温下正常工作。
参考资料：
Yanna N., et al. Toward High-Performance Mg-S Batteries via a Copper Phosphide Modified Separator. ACS Nano. (2022).
DOI: 10.1021/acsnano.2c09302
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c09302
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