ZnIn2S4 con un mecanismo de reacción híbrido y vacantes de azufre para almacenamiento sostenible de sodio

Resumen Los sulfuros monometálicos convencionales suelen ser ánodos dominados por conversión o conversión‐aleación, mientras que la cinética lenta y la severa variación de volumen obstaculizan gravemente sus propiedades electroquímicas en baterías de iones de sodio. En este estudio, se desarrollan sulfuros bimetálicos (V s ‐ZnIn 2 S 4 ) con vacantes de S, que se verifican mediante resonancia paramagnética electrónica. Se propone un posible mecanismo de reacción (intercalación–conversión–aleación), que se caracteriza mediante difracción de rayos X in situ. Además, también se observa el pequeño cambio de volumen durante la (des)sodiación de V s ‐ZnIn 2 S 4 mediante microscopía electrónica de transmisión in situ. El ánodo V s ‐ZnIn 2 S 4 muestra un rendimiento de almacenamiento de sodio ultrestable y superrápido, como una durabilidad excepcional en ciclos a largo plazo a 10 A g −1 (349.6 mAh g −1 después de 2000 ciclos) y propiedad de tasa a 80 A g −1 (222.7 mAh g −1 ). Además, la celda completa V s ‐ZnIn 2 S 4 //Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 /C alcanza una excelente propiedad después de 300 ciclos (185.9 mAh g −1 ) a 5 A g −1 , mostrando un potencial significativo para aplicaciones en el mundo real.