水系Zn-S体系具有高能量密度、安全、环保且低成本,有较大的应用潜能。但受限于S正极的转化能垒高,及S正极充放电极化较大等难以完全克服的难题,目前的Zn-S电池仍面临循环稳定性差的问题。
经典的反应历程是S正极在中性电解液中会经历一步的固-固反应,但在充电时,ZnS到S的转化能垒较高,导致反应难以进行,极化加大,电池容量衰减较快。这篇文献在电解液中引入三甲基苯基碘化铵,由于放电时,阳离子会促进生成中间态的可溶性多硫化物,使得原来的一步固-固反应变成固-液-固三相反应,反应动力学显著提升;充电时,I离子则促进了ZnS到S的转化,使得Zn-S电池的可逆性得到显著提高。

原文链接:https://doi.org/10.1039/D3EE01749D
(吕泽恒)