溶液Zn-S电池是一种高容量且价格优势的能源存储技术，但是溶液Zn-S电池的性能受制于多硫化物中间体的溶解性问题。

有鉴于此，清华大学深圳国际研究生院周光敏教授、深圳大学杨金龙助理教授等报道开发了一种可充电的串联式溶液Zn-硫化聚丙烯腈SPAN(sulfurized polyacrylonitrile)可充电电池，含有H₂O和四甘醇二甲醚G4（tetraglyme）和I₂添加剂。

本文要点：

（1）

机理研究和实验研究表征完全共轭的分子结构能够促进多硫化物的溶解，并且通过多个氧化还原活性中心位点存储H⁺/Zn²⁺。G4活化I₂促进I^-/I₃^-氧化还原对，降低活化能，加快Zn离子传输动力学。此外，能够形成有机-无机界面稳定Zn阳极，促进形成（002）晶面。

（2）

构筑的Zn-SPAN电池具有优异的性能，在0.2 A g^-1的容量达到1260.4 mAh g^-1，5 A g^-1倍率的容量达到409.3 mAh g^-1，循环寿命达到2 A g^-1倍率循环800圈容量保留81.8 %。

这项工作是有机硫化物与多电子转移相结合实现高性能锌离子溶液电池的重要发展。

参考文献

Hong Li, Mengtian Zhang, Zhiyang Zheng, Xinru Wu, Xiao Xiao, Zhihong Piao, Chuang Li, Yeyang Jia, Jinlong Yang, Guangmin Zhou, High‐Capacity and Long‐Life Aqueous Zn‐SPAN Batteries with Tandem Catalysis, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202409771

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202409771