EnSM：低温常温钠硫电池操作的设计与研究

在使用高硫负极的同时尽量减少多硫化物的穿梭，对于实现实用化的室温钠硫(RT Na-S)电池至关重要。由于它们价格低廉，材料丰富，这些电池作为未来低成本的固定式储能设备具有巨大的潜力。电解质可溶性Na-多硫化物电化学转化为不溶性最终产物的缓慢动力学导致中间产物在电解质中的快速积累，从而加剧了多硫化物的穿梭。

近日，印度理工学院孟买分校Sagar Mitra（通讯作者），澳大利亚莫纳什大学Douglas R. MacFarlane（通讯作者）和迪肯大学Maria Forsyth（通讯作者）等人在知名期刊Energy Storage Materials上发表了题为“Sub-zero and room-temperature sodium–sulfur battery cell operations: A rational current collector, catalyst and sulphur-host design and study”的研究性论文。

Na₂S₆@ITO@ACC正极合成示意图

作者报道了修饰在活性炭布上的氧化铟锡纳米颗粒(ITO@ACC)作为一种电催化底物，它固定了高阶Na-多硫化物，并促进了它们转化为不溶性的最终放电产物，从而抑制了中间产物在电解液中的积累。

Na₂S₆@ITO@ACC正极的循环性能分析

电子顺磁共振(EPR)谱证实其转化为不溶性末端放电产物是通过自由基偶联机制实现的。在20 °C时，ITO@ACC催化的钠硫电池(6.8 mg(S) cm^-2)的早期循环容量为684 mA·h·g(S)^-1。此外，还首次实现了低温钠硫电池，在-10 ℃下工作，电池在0.1 C下的初始比容量为342 mA h g(S)^-1。

Na₂S₆@ACC和Na₂S₆@ITO@ACC正极在0.1 mV s^-1下的循环伏安曲线

Sub-zero and room-temperature sodium–sulfur battery cell operations: A rational current collector, catalyst and sulphur-host design and study (Energy Storage Materials, 2021, DOI:10.1016/j.ensm.2021.08.014)

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