在使用高硫负载量负极的同时尽量减少多硫化物的穿梭，对于实现实用化室温钠硫（RT Na-S）电池至关重要。由于其价格低廉，材料丰富，这些电池作为未来低成本的固定式储能技术具有巨大的潜力。然而，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，澳大利亚莫纳什大学Douglas R. MacFarlane，迪肯大学Maria Forsyth报道了开发了一种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，其可固定高阶Na-多硫化物（NaPSs），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质中的积累。
文章要点
1）研究人员通过EPR谱和密度泛函理论计算研究了ITO的催化活性。EPR谱表征表明，ITO晶体中的单电子捕获氧空位（SETOV）与三硫自由基单阴离子（S3·-）发生自由基偶联过程，促进了高阶NaPSs的转化。
2）在20 °C时，ITO@ACC催化的Na-S电池（6.8 mg(S) cm-2）的初期循环容量为684 mA h g(S)-1，1000次循环后以0.5 C的倍率下，容量保持在445 mA h g(S)-1。此外，还首次实现了一种低温Na-S电池，-10 ℃下工作时，电池在0.1 C下的初始比容量为342 mA h g(S)-1，循环100次后容量保持在310 mA h g(S)-1。
这种选择性催化混合集电器的合理设计，有望为研究人员设计不同的催化基底/添加剂以进一步提高钠硫电池的性能提供启发。
参考文献
Ajit Kumar , Arnab Ghosh , Arpita Ghosh , Aakash Ahuja , Abhinanda Sengupta , Maria Forsyth , Douglas R. MacFarlane , Sagar Mitra , 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
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.08.014
