研究人員提出了一種新策略，以硫化銅為電極材料來(lái)延長(zhǎng)鈉離子電池的可循環(huán)性。該策略導(dǎo)致了高性能的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，隨著鈉離子電池替代鋰離子電池的出現(xiàn)，有望促進(jìn)鈉離子電池的商業(yè)化。

Jong Min Yuk教授的團(tuán)隊(duì)證實(shí)了硫化銅是一種穩(wěn)定的鈉儲(chǔ)存機(jī)制，硫化銅是一種耐粉化的極好的電極材料，可引起容量恢復(fù)。他們的發(fā)現(xiàn)表明，使用硫化銅時(shí)，鈉離子電池的使用壽命超過(guò)5年，每天充電一次。更好的是，由豐富的天然材料(例如銅和硫)組成的硫化銅比使用鋰和鈷的鋰離子電池具有更好的成本競(jìng)爭(zhēng)力。

在鋰離子電池中用作商業(yè)化陽(yáng)極材料的插層型材料(例如石墨)由于層間距不足而無(wú)法用于高容量鈉存儲(chǔ)。因此，已經(jīng)研究了轉(zhuǎn)化和合金化反應(yīng)型材料以滿足陽(yáng)極部分的更高容量。但是，這些材料通常會(huì)引起大體積膨脹和突然的晶體學(xué)變化，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的容量降低。

該團(tuán)隊(duì)證實(shí)，轉(zhuǎn)化反應(yīng)中的半相干相界面和晶界在實(shí)現(xiàn)耐粉化轉(zhuǎn)化反應(yīng)和容量回收中起著關(guān)鍵作用。

大多數(shù)轉(zhuǎn)化和合金化反應(yīng)型電池材料通常會(huì)因反應(yīng)前后具有完全不同的晶體結(jié)構(gòu)和大體積膨脹而經(jīng)歷嚴(yán)重的容量降低。然而，硫化銅經(jīng)歷了逐漸的晶體學(xué)變化以形成半粘合界面，最終阻止了顆粒的粉碎?；谶@種獨(dú)特的機(jī)理，研究小組證實(shí)了硫化銅無(wú)論其大小和形態(tài)如何都具有高容量和高循環(huán)穩(wěn)定性。

Yuk教授說(shuō)：“采用硫化銅的鈉離子電池可以促進(jìn)鈉離子電池的發(fā)展，這可能有助于低成本儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展并解決微塵問題。”