尽管水基可充电电池具有安全、主导消费和电动汽车市场的优势，但低容量负极材料严重阻碍了其进展。一种策略是使用一种环境友好的水电解质，其中含有储量钠离子和硫。硫（S）具有较高的理论容量和能量密度，有望成为下一代电极材料。然而，由于多硫化物的溶解，S在水溶液中的实际应用受到容量急剧衰减的影响。

基于此，印度理工学院Tharamani C. Nagaiah，Debaprasad Mandal报道了以70%的S与CoS₂和1-butyl-3-methylimidazolium o,o-bis(2-ethylhexyl)  dithiophosphate （BMIm-DDTP）离子液体（IL）（S@CoS₂-IL）在2 M aq. Na₂SO₄电解质中用于水系可充电钠离子硫电池（ARSSBs）的负极。

文章要点

1）实验结果显示，S@CoS2-IL在0.5 C时具有977 mA h g^-1的出色容量（>91%的元素硫理论容量，即1070 mA h g^-1），在100次循环中具有稳定的循环性能，2 C时的容量保持率>98%，库仑效率为100%。

2）UV-Vis光谱表明S的损失可以忽略不计，NMR、ESI-MS、Raman和X-射线光电子能谱证实了多硫化物在S@CoS₂-IL负极上的电位滴定和锚定。高活性CoS₂与BMIm-DDTP IL通过二硫代磷酸根与CoS₂的动态配位协同作用，使多硫化物易于锚定，反应动力学快，有效地抑制了放电多硫化物和HS^-的溶解。

3）用S@CoS₂-IL负极和Na_0.44MnO₂正极组装的全电池性能测试结果显示，S的容量为778 mA h g^-1 和104.98 mA h^-1（基于电极总重量），接近109 mA h^-1的理论容量，库仑效率为100%，2 C下，循环容量保持率为91.8%。S@CoS₂-IL负极的优异性能表明，S@CoS₂-IL负极在ARSSBs中具有巨大的实际应用潜力。

参考文献

Mukesh Kumar , Anil Kumar Padhan , Debaprasad Mandal , Tharamani C. Nagaiah , An elemental sulfur/CoS₂-ionic liquid based anode for high-performance aqueous sodium-ion batteries,Energy Storage Materials(2021)

DOI：10.1016/j.ensm.2021.10.046

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.10.046