【钠硫】JACS：单原子钇工程Janus电极

由于其能量密度高、元素丰富、成本低，可充电钠-硫电池的发展非常有前景，但面临着S物种氧化还原动力学缓慢、多硫化物穿梭效应和Na枝晶生长等问题。根据理论指导的预测，稀土金属钇(Y) -N ₄ 单元被筛选为多硫化物的化学亲和力和电催化转化以及可逆均匀Na沉积的良好Janus位点。

清华大学李亚栋院士、王定胜副教授和福建物构所Zhenhai Wen等 采用金属-有机框架(MOF)制备了一个单原子杂化物，其中Y单原子被纳入氮掺杂的四边形碳宿主(Y SAs/NC)中。

本文要点：

（1） 该杂化物具有良好的亲钠和亲硫的Janus性质，因此当用作钠硫全电池的钠负极和硫正极的宿主时具有良好的电化学性能。令人印象深刻的是，Na-S全电池能够提供822 mAh g ^–1 的高容量，并显示出超耐用的可循环性(在5A g ^-1 的高电流密度下，超过1000个周期的容量保留率为97.5%)。

（2） 三维(3D)打印电池和Na-S软包电池验证了该宿主电极的潜在实际应用，阐明了未来在储能或动力电池中应用的有前途的Na-S全电池的发展。

参考文献:

Single-Atom Yttrium Engineering Janus Electrode for Rechargeable Na–S Batteries.

DOI: 10.1021/jacs.2c07655

https://doi.org/10.1021/jacs.2c07655