开发具有低成本、高能量的水电池技术对于可再生能源和固定能源的应用具有重要意义。然而，现有电极材料的导电性差、容量低和循环稳定性等问题有限严重阻碍了其发展。

近日，苏州大学Liang Li，Jiangfeng Ni报道了利用CuS纳米片阵列的高导电性和铜离子的高效载流子特性，开发了一种基于独立CuS纳米片阵列（CuS NAs）和铜箔的高能水系CuS-Cu电池系统。

文章要点

1）电化学测试结果显示，CuS-Cu电池具有510 mAh g^-1的高容量，在7.5 A g^-1的高倍率下具有497 mAh g^-1的稳定倍率性能，以及在2500次循环中保持91%初始容量的超稳定循环性。

2）研究人员利用非原位和原位技术系统地研究了CuS-Cu电池的电荷储存机制，包括通过Cu²⁺/Cu⁺氧化还原导致的CuS到Cu₇S₄和Cu₂S的可逆转变。

3）研究人员展示了一种由CuS正极和Zn负极组成的混合离子电池，在两种电极的基础上，其具有286 Wh kg⁻¹和900 W kg⁻¹的能量和功率密度，超过了许多水系电池系统。

参考文献

Yichun Wang, et al, An Energetic CuS−Cu Battery System Based on CuS Nanosheet Arrays, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c00075

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.1c00075