水性锌硫电池中接近理论容量且低过电势的硫阴极的双介体,Energy & Environmental Science

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水性锌硫电池中接近理论容量且低过电势的硫阴极的双介体
Energy & Environmental Science ( IF 32.4 ) Pub Date : 2023-09-13 , DOI: 10.1039/d3ee01749d
Wanlong Wu ₁ , Sibo Wang ₁ , Lu Lin ₁ , Hua-Yu Shi ₁ , Xiaoqi Sun _{1,

2}

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水系锌硫电池在能源存储方面具有广阔的前景。然而，由于硫化锌的固-固转化缓慢，硫阴极的氧化还原动力学较差。这里，引入了三甲基苯基碘化铵（Me ₃ PhN ⁺ I ^- ）的双重介体。Me ₃ PhN ⁺充当溶解介体，在放电过程中生成可溶性多硫化物中间体，为 S 提供方便的固-液-固路径。充电过程中 ZnS 氧化为 S，由 I - /I 3 - 氧化还原^介体_催化^，并且Me ₃ PhN ⁺降低的 I ₃^−溶解度防止穿梭，同时保留催化剂功率。硫阴极在0.1 A g ^{-1时表现出1659 mA hg}^{-1 的容量，仅具有0.34 V的过电势，并且在5 A g}^-1时保留851 mA hg ^-1。它优于在没有Me ₃ PhN ⁺ I ^- (0.1 A g ^-1 )的情况下获得的1066 mA hg ^{-1容量和0.75 V过电势。}当硫负载量为5.1 mg cm ^-2和E/S比为10 μL mg _S^{-1 时}，硫阴极在Me的帮助下达到1623 mA hg ^-1 /8.3 mA h cm ^{-2容量和0.37 V过电势}₃PhN ⁺ I ⁻ .

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更新日期：2023-09-14

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