他，崔屹高徒，麻省理工科评TR35获得者，最新Nature子刊！

研究概述

碱金属硫（AMS）电池由于其低成本和长循环寿命，为电网级储能提供了一种有前景的解决方案。然而，循环过程中M2S2和M2S（M=Na、K）等固体化合物的形成限制了它们的性能。

基于此，哥伦比亚大学杨远教授、华东理工大学龙东辉教授、美国圣母大学罗腾飞教授等人在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Designing electrolytes with high solubility of sulfides/disulfides for high-energy-density and low-cost K-Na/S batteries》的研究论文。

此文章报道了一种中温K-Na/S电池，该电池采用先进的电解液，可溶解所有多硫化物和硫化物(K2Sx, x = 1–8)，显著提高反应动力学、比容量和能量密度。这些电池在75℃和1M硫浓度下实现了接近理论容量（1655 mAhg−1硫）。在4 M硫浓度下，它们在2 mAcm−2下提供830 mAhg−1，在1000次循环后保留71%的容量。

这种新型的K-Na/S电池具有150-250 Whkg−1的特定能量，所使用元素地球上含量丰富，使其成为长期能量存储的理想选材。

图文解读

图1：1M K-Na/S电池的电化学性能

图2：K-Na/S电池正极侧K2Sx粒子的观察

图3：含4M和8M K-Na/S电池的电化学性能

文献信息

Tian, L., Yang, Z., Yuan, S. et al. Designing electrolytes with high solubility of sulfides/disulfides for high-energy-density and low-cost K-Na/S batteries. Nat Commun 15, 7771 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-51905-6