朱智强教授/颜子超助理教授AFM：“同族电子供体效应”助力水系锌硫电池氧化还原反应动力学

主要观点总结

本文研究了水系锌硫电池中硫正极的内部电子转移通道设计，通过引入硒（Se）来改善硫（S）的导电性和反应动力学。在S内部构建电子转移通道以重置S电子分布，从而提高S正极的电子电导和活性材料与催化剂的亲和力。文章介绍了作者的工作背景、研究内容、实验方法和结果，以及该研究的结论和可能的未来研究方向。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

水系锌硫电池具有理论比容量高、资源丰富、安全无毒等优势，但硫（S）的绝缘性及其与催化剂的不亲和问题限制了其应用。研究人员通常设计高导电硫宿主和引入催化剂来解决上述问题。

关键观点2: 研究内容

基于同族元素电负性差异，在绝缘的S内部建立Se-S电子转移通道，其中Se的供电子效应致使活性材料中S处于富电子状态，Se处于贫电子状态。这种设计提高了S正极的电子电导，优化了活性材料与极性碘催化剂的亲和力。

关键观点3: 实验方法和结果

通过X射线衍射光谱（XRD）、拉曼（Raman）光谱、X射线光电子能谱（XPS）等实验手段表征了SexS1-x正极材料的结构和性质。电化学性能测试表明，Se0.06S0.94@HCS在扣式电池和软包电池中表现出优异的循环稳定性和倍率容量。

关键观点4: 结论和展望

该研究为同族电子供体加速水系锌硫电池固-固转化反应提供了新的见解。通过内部电子转移通道的设计，有效促进了S的转化反应过程和稳定性提升。未来，该策略有望为水系锌硫电池的实际应用提供新的思路和方法。