单原子Zn-N₂碳膜

钠硫电池长寿命

植入不饱和Zn-N₂位点的柔性碳膜，显著提升硫正极的反应动力学和导电性。

Yao, Ge · Li, Zhiqiang · Zhang, Yuhang · Xiao, Yue · Wei, Lingzhi · 牛和林 · 陈乾旺 · 杨阳 · 郑方才

Advanced Functional Materials 2023

参数信息

可逆容量

838.5 mAhg⁻¹

容量衰减率

0.006 %

理论能量密度

1274 Whkg⁻¹

技术优势

容量提高两成

不饱和Zn-N₂中心比Zn-N₄更有效地锚定多硫化钠，加速S₈向Na₂S的转化，在100圈后容量高出150.5 mAh g⁻¹。

几乎不衰减

在10 A g⁻¹下循环4000圈，容量衰减率仅0.006%/圈，长循环稳定性优异。

应用场景

• 室温钠硫电池：用不饱和Zn-N₂位点加速多硫化物转化，获得长循环寿命。
• 高比能储能：硫正极理论能量密度高，且本工作实现高容量保持。
• 柔性电池：柔性碳膜可直接作为硫宿主，适合柔性电池结构。
• 电池电极材料：作为高效硫宿主材料，提升正极动力学与导电性。