“water-in-salt”电解液的发展极大地扩宽了水溶液电解质的电化学稳定窗口。然而，要想实现高能量密度的水溶液电池，另一个需要重点考量的因素是设计高容量的电极材料。近日，印度理工学院Tharamani C.Nagaiah等使用钠离子氧化物正极和硫负极在water-in-salt电解液体系中构建了一种新兴的高容量高比能水溶液钠离子-硫电池。
文章要点
1）研究人员利用介孔氮掺杂碳（MNC）作为宿主材料来负载活性硫，因为其可以显著增加 电化学反应的比表面积并提高材料整体的电子电导。MNC载体还可以高效地锚定多硫化物，从而通过碳表面的物理吸附来抑制多硫化物穿梭，进而借助与多硫化物的化学相互作用来加快氧化还原反应动力学。
2）研究人员发现将电解液中的NaClO4的浓度提高到9m可以对抑制多硫化物溶解起到积极作用。该钠离子-硫电池的首周可逆比容量高达709.3mAh/g且循环300周后的库伦效率仍有98.2%，基于电池整体质量计算的能量密度高达116Wh/kg。
参考文献
Mukesh Kumar et al, High energy density aqueous rechargeable sodium-ion/sulfur batteries in ‘water in salt” electrolyte, Energy Storage Materials, 2022
DOI: 10.1016/j.ensm.2022.04.011
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829722001994?dgcid=rss_sd_all#!
