有機(jī)硫化物依靠分子結(jié)構(gòu)中的S-S鍵可逆的斷裂再生提供電池容量，是一類引人注目的高容量正極材料。但是有機(jī)硫化物分子的絕緣性和易溶解的特性使得電池性能難以提升。
近日，鄭州大學(xué)付永柱課題組以二苯四硫醚（phenyl tetrasulfide， PTS）為活性物質(zhì)，以二氧化鈦納米片和碳納米管復(fù)合材料（TiS2 NSs@MWCNT）為正極載體，構(gòu)建了有機(jī)硫化物復(fù)合正極，使電池在高載量下可以穩(wěn)定循環(huán)。
本文要點(diǎn)
1) PTS為正極易于制備高載量極片，且由于正極活性物質(zhì)為液態(tài)，因此可以將電解液和活性物質(zhì)的比值降低至3.8 μL/mg；
2) 引入TiS2納米片作為載體，可以起到錨定放電產(chǎn)物和催化活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化的作用；
3) 使用理論計算和XPS光譜分析等方法證實(shí)TiS2的作用；
4) 在0.5 C倍率下，電池循環(huán)200周后仍可以放出467.6 mAh/g的比容量；在高載量（5.8 mg/cm2）和低液硫比（3.8 μL/mg）情況下，正極能量密度高達(dá)901 Wh/kg。
本篇文章是把做無機(jī)硫正極的思路引入有機(jī)硫正極當(dāng)中。時至今日，無機(jī)硫正極研究甚多，因此可以預(yù)見，未來會有很多類似文章出現(xiàn)。在有機(jī)硫正極體系中提到高載量和低液硫比還較少，這也是未來硫基電池的大方向。希望做相關(guān)研究的課題組可以在系統(tǒng)研究的同時能在基礎(chǔ)原理或應(yīng)用方向有大的突破，盡量不要發(fā)“套娃”式文章。
Qianqian Fan et al. Inorganic Mediator toward Organosulfide Active Material: Anchoring and Electrocatalysis, Adv. Funct. Mater. 2020, 2001493DOI: 10.1002/adfm.202001493https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202001493
