尽管均环硫分子的导电性差导致电子通过电极结构的障碍很高,但电子通过体电极的有效流动对于实现高性能电池至关重要。这种现象会导致反应不完全的和亚稳产物的形成。为了提高电极的性能,重要的是在充电和放电过程中放置可替代的带电单元,以加速硫分子的裂解并增加稳定产物的选择性。鉴于此,来自悉尼科技大学的Guoxiu Wang、伍伦贡大学的Yun-Xiao Wang和西班牙替代能源合作研究中心(CIC EnergiGUNE)的Michel Armand等人研究开发了一种单原子充电策略来解决体硫电极中的电子传输问题。
文章要点:
1)该研究证实,吸附模型和电子转移之间的协同相互作用的建立有助于在实际电池测试中实现对所需短链多硫化钠的高选择性,并且,研究表明,原子锰位点具有较强的捕获和提供电子的能力;
2)此外,该研究表明,电荷转移过程可促进钠离子的重排,从而通过静电力加速钠离子的动力学,并且,这些综合效应提高了氧化还原过程中的路径选择性和向稳定产物的转化,从而为室温钠硫电池带来了优异的电化学性能。
参考资料:
Lei, YJ., Lu, X., Yoshikawa, H. et al. Understanding the charge transfer effects of single atoms for boosting the performance of Na-S batteries. Nat. Commun. (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-47628-3
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47628-3