用于水系锌离子电池的六角形硫化镉负极：锌硫化物形成过程及Zn/CdS电池稳定性的研究

《The Journal of Physical Chemistry C》：Hexagonal Cadmium Sulfide Cathode for Aqueous Zinc-Ion Battery: Study of Zinc-Sulfide Formation and Zn/CdS Battery Stability

采用碱性pH共沉淀法简便合成六方相二硫化镉，作为高效水系锌离子电池阴极，通过带边对齐分析揭示Zn2?插入机制，结合Born-Haber和广义Kapustinskii方程阐明Zn-S键合特性，恒流充放电显示1.45 V高操作电位及159 mAh/g容量。

　　

我们报道了一种简便的二元硫属化合物硫化镉（CdS）共沉淀合成方法，该材料已被用作水系锌离子电池的高效正极材料。采用基于碱性的共沉淀技术制备了纯相六方结构的CdS。利用先进的技术手段研究了单电极以及Zn/CdS电池的结构特性、电子性质、形态特征和电化学性能。通过正极CdS与负极Zn的能带对齐分析，评估了CdS正极与Zn负极之间的相容性。Zn/CdS电池在放电过程中可达到1.45伏的高工作电位，此时在正极表面会形成ZnS层，这是由于Zn²⁺阳离子的嵌入作用所致。通过Born-Haber方法和广义Kapustinskii方程解释了Zn-S键的形成机制。对Zn/CdS电池进行了恒电流充放电（GCD）循环性能测试，其容量约为159 mAh/g。