控制复杂的多相硫/多硫化物氧化还原过程是缓解正极钝化和释放全固态Na-S电化学高能潜力的基本途径。
近日，安徽大学Ke Lu，哈工大Hong Zhang通过采用受限串联电催化方法，成功调整多硫化物形态形成途径，从而实现基于致密 Na3Zr2Si2PO12 陶瓷膜的高能、低温（80 °C）Na-S 电池系统。
文章要点
1）设计采用约克壳结构的 MnHCF/PPy@MnO2 同轴纳米管，具有局部受限的环境。这些成分协同催化包封硫/硫化物的转化，其中 MnO2 有效引导长链多硫化物转变，MnHCF 纳米簇催化低动力学 Na2S4 到 Na2S 的直接和可逆转化。这有助于实现连续、完全可控的准固态硫转化，从而显著提高电池性能。
2）原位研究表明，如果没有这些双催化中心的介导，电沉积的 Na2S2/Na2S 在充电时会表现出更高的活化能，从而导致无活性多硫化物物质的积累和加剧正极钝化。
3）采用该方法，研究人员实现低 N/P 比全固态 Na-S 电池，其可逆容量高达 1111 mAh gS-1，能量输出为 880 Wh kgcathode-1。
参考文献
W. Zhang, B. Song, M. Wang, T. Miao, X. Huang, E. Zhang, X. Zhan, Y. Yang, H. Zhang and K. Lu, Energy Environ. Sci. 2024
DOI: 10.1039/D4EE01750A
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ee/d4ee01750a
