钠离子电池硫的基于硫的阳极

在杂志上发表的论文中储能材料亚博网站下载，一群研究人员报告了他们对元素硫，硫化钴和离子液体混合阳极的分析，以替代镍基合金阳极，用于钠离子水溶液可充电电池。

学习：元素硫/cos₂- 高性能水性钠离子电池的离子液体阳极。图片来源：gcarnero/shutterstock.com

可充电电池正在成为储能解决方案中最突出的选择，并满足了便携式电子设备，电动汽车，工业能源备份和可再生能源存储的开发。它们根据携带电荷离子的类型，电极材料和所使用的电解质类型进行广泛分类。亚博网站下载

钠离子电池或锂离子电池，哪个更好？

在过去的几十年中，锂离子电池（LIBS）在全球市场中占主导地位，因为锂是一种轻巧且高能密度的元素，几乎是钠（NA）的两倍。高能密度意味着在相对紧凑的尺寸和更长的运行时间内更多的能量存储。

然而，由于钠的高可用性，较低的成本，良性的提取过程，较高的稳定性，更广泛的工作温度范围和非易用性，因此钠引起了许多研究人员的注意。锂是一种稀缺的稀土矿物，成本高；只有少数国家控制供应链，在较高的温度下不稳定，并且易燃。

当涉及到固定应用等诸如大型可再生能源存储，关键设备和高价值资产（如数据中心）时，稳定性，安全性和批量成本降低比紧凑型，便携性和高能量存储容量更为重要，NA--离子电池更可取。

基于钠硫基的电极或基于钠的基泡电极，该选择什么？

与镍（Ni）和钴（CO）相比，硫（S）具有很高的能量密度。目前，当离子与周期性扩散或扩散到它们时，在LIB电极中使用了一定量的钴来赋予稳定性。从可行性的角度来看，当使用Na-ion代替锂离子时，硫可以补偿能量密度的损失。同样，硫是镍基和钴基电极材料的便宜且高可用性的替代品。亚博网站下载

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但是，由于多硫化物的“梭子”效果，硫磺无法进入当前可充电电池的市场。由于长链多硫化物在非水晶中的长链多硫化物的溶解，导致活性材料从阴极逐渐泄漏，从而导致库仑效率低，自降低和电池的寿命低。

各种研究旨在抑制多硫化物的溶解。

水或非水电解质？

与非水电解质相比，水电站更环保。溶解度以及水溶液中硫和多硫化物的氧化还原化学与非水电器不同。

视频来源：Tesla域/YouTube.com

长链多硫化物不溶于水性电解质，但是排放的产物Na2s和短链多硫化物高度溶于水，因此与非水晶相比，氧化还原动力学在水中的速度更快，而动力学的动力学很慢，因为动力学的缓慢，因为不溶性排放产物缓慢。。

研究人员发现了什么？

研究人员与COS一起使用了70％的元素硫₂和1-叔丁基-3甲基咪唑唑O，Obis（2-乙基己基）二硫代磷酸盐（BMIM-DDTP）离子液（IL）作为阳极（IL）（IL）（IL）[电子邮件保护]）用于2 M aq中的可充电钠离子硫电池（ARSSB）。NA₂所以₄电解质。

[电子邮件保护]₂-IL显示出977 MAHG的杰出容量^-1在0.5°C下，在100个循环上具有稳定的循环性能，在2°C下保持高容量的率，并具有100％的库仑效率。高活性COS之间的协同作用₂和动态的BMIM-DDTP IL

二硫代磷酸盐与cos的协调₂可轻松进入多硫化物锚定和快速反应动力学，从而有效抑制排放多硫化物的溶解。此外，BMIM-DDTP IL充当粘合剂，因此消除了提供无粘合剂阳极概念的常规PVDF粘合剂。

IL和COS2之间的协同作用既具有疏水性保护和有效的多硫化物转化率，从而防止了多硫化物与水的反应形成H2S。

参考：

Kumar，M。等人，元素硫/cos₂- 用于高性能水性钠离子电池的离子液体阳极，储能材料（2021）：亚博网站下载https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/pii/s2405829721005043?via%3dihub

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