将结构储能装置引入新兴市场，如电动汽车，主要受到低能量密度、安全问题和材料领域不成熟的严重阻碍。
近日，德州农工大学Andreas A. Polycarpou报道了一种抗冻、多功能准固态锌硫电池(ZnS)的制造和测试。
文章要点
1）研究人员使用静电喷涂技术在高度多孔的单向活性炭纳米纤维(A-CNFs)上沉积一薄层硫作为承载正极。这种技术可以用硫填充微孔和中孔以及微尺寸的通道，实现60 wt %的大范围硫负载。
2）研究人员通过引发失效应变超过200%的防冻水凝胶电解质，解决了结构储能装置的几个缺点(在不同气候条件下的适用性、差的电化学性能和机械性能)。这种电解质含有乙二醇和I2添加剂，分别作为防冻剂和氧化还原介体。
3）组装后的ZnS电池基于CNF-S正极提供283 Wh/kg的高能量密度(基于ZnS电池为149 Wh/ kg ),机械性能超过最先进的结构储能装置，抗拉强度为377 MPa，杨氏模量为16.7 GPa和4.5 MJ/m3的失效前能量。此外，还研究了ZnS电池的电化学机械性能，以阐明电化学能量储存对机械性能的影响，反之亦然。
总体而言，ZnS电池在储能和承重能力方面优于最先进的结构储能设备。
参考文献
Ahmad Amiri, et al, Multifunctional Quasi-Solid-State Zinc−Sulfur Battery, ACS Nano, 2022
DOI: 10.1021/acsnano.2c09051
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c09051
