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有機硫化物因其低成本和高容量的特性，有望成為電動汽車和儲能系統的正極材料。然而，由于S-S鍵的大量重排以及在電池中循環時的結構退化，有機硫化物通常存在動力學緩慢的問題。

圖1 Pym2S2的設計

鄭州大學付永柱等首次將雙（2-嘧啶基）二硫化物（Pym2S2）作為高倍率正極材料引入鋰電池。研究顯示，由于嘧啶基的超離域，最低未占分子軌道（LUMO）上的電子密度傾向于定域在π*（嘧啶基）上，而不是σ*（S-S鍵）分子軌道上。

因此，極化的嘧啶基可以作為“電子倉庫”，在氧化還原過程中加速鋰離子與嘧啶基的配位，形成N···Li···S簇，從而促進離解電子轉移（DET）反應。因此，預計富氮Pym2S2正極可以比一般的芳香族Ph2S2具有更快的動力學和更高的可逆性。

圖2 電化學性能研究

值得注意的是，Li|Pym2S2電池在2C倍率下提供了234.3 mAh g^-1的放電容量，這是理論比容量的97.1%，并且在1200次循環后保留了70.1%的初始容量。此外，它還可以在10、15和20C下循環1200多次?？傮w而言，該研究為開發高倍率、長循環壽命的鋰電池用有機正極材料提供了指導。

此外，作者認為目前正在開發的基于有機二硫化物的電池可以通過調整緊湊型正極//鋰離子對的溶劑鞘，以增強電子/離子耦合。

圖3 儲鋰機理分析

Long-Life, High-Rate Rechargeable Lithium Batteries Based on Soluble Bis(2-pyrimidyl) Disulfide Cathode. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202308561

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