硫基水系电池（SABs）被认为是安全、低成本和高容量储能的有前途的候选电池。然而，尽管它们具有高理论容量，但由于元素硫的热力学和动力学问题，实现高可逆性能仍然是一个巨大的挑战。
近日，复旦大学赵东元院士，晁栋梁通过高度可逆的6e-硫氧化还原电化学实现了SOR过程的活化。
文章要点
1）通过精细的介晶NiS2（M-NiS2）确定了热力学上可行的S ⟷ NiS2 ⟷ NiS +Cu2S 的6e−全固态反应路径反应路线，有效地避免了H2S和O2的逃逸、多硫化物的氧化还原穿梭和寄生反应。通过M-NiS2中间体在单质硫形成过程中的动力学可行性和热力学稳定性，最终可以提高SOR效率。
2）实验结果显示，M-NiS2电极达到了前所未有的96.0%的SOR，提高了整体的电化学性能，即在12 A g−1下的倍率容量为932 mAh g−1，在20 A g−1下的长期倍率稳定性为2000次。
3）作为概念验证，M-NiS2||Zn杂化水电池表现出722.4 WH kgcath−1的出色的比能量密度和0.13 V的低极化。
参考文献
Zhoudong Yang, et al, Activating sulfur oxidation reaction via six-electron-redox mesocrystal NiS2 for sulfur-based aqueous battery, NSR, 2022
DOI: 10.1093/nsr/nwac268/6847168
https://academic.oup.com/nsr/advancearticle/doi/10.1093/nsr/nwac268/6847168
