黃鐵礦FeS₂具有成本低、理論容量高、環(huán)境友好等特點(diǎn)，是一種很有前景的高能金屬負(fù)極充電電池正極材料。當(dāng)它用于可充電鎂電池時(shí)，電極對(duì)在充滿放電時(shí)表現(xiàn)出極低的理論體積變化。

近日，南京理工大學(xué)沈曉東（通訊作者）和趙相玉（通訊作者）和中科院物理所谷林（通訊作者）等人在材料研究頂級(jí)期刊Adv. Mater.上發(fā)表了題為”A Pyrite Iron Disulfide Cathode with a Copper Current Collector for High-Energy Reversible Magnesium-Ion Storage”的研究性論文。

FeS₂納米材料的結(jié)構(gòu)及形貌表征

作者報(bào)道了一種使用銅集流體的高性能RMBs用FeS₂正極，它通過銅和硫化亞銅之間的可逆氧化還原過程參與正極反應(yīng)。

FeS₂正極的電化學(xué)性能

結(jié)果表明，所制備的FeS₂納米材料正極在50 mA g^?1下的可逆容量為679 mAh g^?1，其相應(yīng)的能量密度為714 Wh kg^?1，優(yōu)于以往報(bào)道的所有金屬硫化物正極或使用Mg金屬負(fù)極的混合電池中的正極。值得注意的是，組裝好的FeS₂-Mg電池可以工作1000次以上，在400 mA g^?1下保持良好的容量。

各種結(jié)構(gòu)表征分析FeS₂正極的反應(yīng)機(jī)理

A Pyrite Iron Disulfide Cathode with a Copper Current Collector for High-Energy Reversible Magnesium-Ion Storage (Adv. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adma.202103881)