Nature Communications：可回收微米级Na₂S阴极的自精炼机制设计

吴宗涵

2024-11-19

钠硫电池作为下一代高能量密度可充电电池的候选技术，在可再生能源存储领域具有广泛应用潜力。然而，钠硫电池在室温下的性能受到有限的动力学能力和高倍率性能的制约，尤其是Na₂S的电化学行为存在严重的穿梭效应和循环稳定性不足的问题。鉴于此，来自中国科技大学的Xiaodong Wu和Jingjing Xv等人提出了一种通过调控Na₂S重沉积行为的策略。通过Cu₂S催化的协同效应，微米级Na₂S颗粒在循环过程中被分解为纳米级颗粒，并在后续循环中得到完全利用。实验表明，Na₂S/CPVP@Cu₂S||Na电池在500次循环后展现了优异的容量保持率（670 mAh g⁻¹）和高达99.7%的平均库仑效率。该研究为开发具有长循环寿命和高倍率性能的钠硫电池提供了新的解决方案。

文章要点：
(1) 研究通过Cu₂S催化作用实现了微米级Na₂S在循环过程中向纳米级的转变，提出了基于自精炼机制的新设计策略。
(2) 所设计的Na₂S/CPVP@Cu₂S||Na电池展现了优异的电化学性能及应用前景，表明微米级Na₂S在钠硫电池中的实际可行性。

参考资料：
Lu, S., Liu, Y., Xu, J. et al. Design towards recyclable micron-sized Na₂S cathode with self-refinement mechanism. Nat Commun 15, 9995 (2024). 

https://doi.org/10.1038/s41467-024-54316-9

10.1038/s41467-024-54316-9