高容量CoS₂水系铜离子正极

619 mAh g⁻¹ 超高比容量

通过多电子氧化还原机制突破传统水系正极容量上限

Zhao, Zhenxin · Yi, Zonglin · Rong, Niu · Jiajun, Chen · Pathak, Rajesh · 王永祯 · Elam, Jeffrey W. · 王晓敏

Journal of Materials Science and Technology 2025

具体参数

比容量（CoS₂）
{'zh': '619', 'en': '619'} mAh g⁻¹
比容量（Co₉S₈）
{'zh': '497', 'en': '497'} mAh g⁻¹
容量保持率（Co₉S₈）
{'zh': '95', 'en': '95'} %
工作电压
{'zh': '1.20', 'en': '1.20'} V
比能量
{'zh': '663', 'en': '663'} Wh kg⁻¹

技术优势

容量远超同侪

CoS₂正极通过Cu²⁺/Cu⁺与S₂²⁻/S²⁻的多电子可逆转化，在1 A g⁻¹循环400次后仍保持619 mAh g⁻¹，突破传统水系正极500 mAh g⁻¹的天花板。

高倍率不掉队

Co₉S₈正极在10 A g⁻¹下容量达497 mAh g⁻¹，相对1 A g⁻¹的521 mAh g⁻¹仅衰减5%，适合快充场景。

杂合设计升电压

将CoS₂正极与锌负极搭配，杂合水系电池工作电压达1.20 V，比单一铜离子体系更高，提升能量密度。

高能量密度

CoS₂//Zn杂合体系实现了663 Wh kg⁻¹的正极比能量，为高性能水系电池提供了新标杆。

应用场景