联合「长江学者」晁栋梁！厦门大学杨阳/厦门理工罗浩Angew丨Cu双亲和界面层稳定水系Zn-S电池！

本文研究了水系Zn-S电池中容量快速衰减和反应动力学迟缓的问题。背景：水系Zn-S电池基于S₈与ZnS之间的固-固转换机制，具有低成本和高理论容量优势，但S-S键解离能高、电子导电性差导致反应动力学缓慢，且ZnS易被腐蚀生成可溶性SO₄²⁻，造成活性材料流失。研究目的：开发一种能同时加速S-S和Zn-S键动力学并稳定ZnS的双重策略。结论：设计了一种具有硫/ZnS双亲和性的纳米铜基正极/电解液界面层(Cu CEI)，该界面层通过优先与S₈和ZnS相互作用，分别促进S-S键断裂和Zn-S键弱化，将活化能从69.4降低至29.5 kJ mol⁻¹，电压滞后从0.84降至0.23 V，平均放电电压提升至0.75 V。在5 A g⁻¹下实现1000次稳定循环，软包电池在200小时内保持6.5 mAh cm⁻²高面积容量，展现出良好实用化潜力。