通过改善硫电极的硫化物固态转化能够提高金属-硫电池的硫元素利用效率，但是目前人们对硫的固态转化机理并不清楚。

有鉴于此，阿德莱德大学乔世璋等报道研究通过K-S电池体系，首次发现通过金属稳定的S₃^2-中间体物种能够降低固态硫转化反应的过电势，含有Cu单原子的硫电极材料在335 mA g-1或1675 mA g-1电流密度的电池容量分别达到1595 mAh g^-1和1226 mAh g^-1，并且实现100 %库伦效率。

本文要点

（1）

通过光谱表征和理论计算，发现Cu-S弱化学键导致固态硫化物的转化仅需要非常低的过电势，而且实现了非常高的硫利用效率。这项固态硫化物转化机理的研究有助于发展高效金属-硫电池。

（2）

首次揭示K-S电池的K₂S₃-K₂S固相转化过程。通过UV-Vis、XRD、XAS等原位表征技术，验证了湿度敏感的K-S电池的转化机理，鉴定了充放电过程S₃^2-物种中间体的变化。

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Chao Ye, Jieqiong Shan, Huan Li, Chun-Chuan Kao, Qinfen Gu, Shizhang Qiao, Reducing Overpotential of Solid-State Sulfide Conversion in Potassium-Sulfur Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202301681

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202301681