湖南科技大学成娟娟和欧云课题组利用CuSO₄电解质中Cu²⁺逐步活化ZnS纳米颗粒转换为CuS，在电场作用下，ZnS纳米颗粒可实现完全转化，进一步发生的可逆转化，为水系铜基电化学储能提供了新思路。

水系储能是当前能源领域的重要研究方向之一，然而在发展初期，因其容量低，循环寿命短等缺陷，严重制约其发展。水系铜基电池，其铜负极具有氧化还原电位高，能较好地避免水系储能中常见的析氢问题，已经被广泛报道。然而作为电池的重要组成部分——正极材料，却鲜有被报道。随着硫化物在水系储能中的应用，由于其具备低成本，绿色环保和高容量等优点，使水系电池得到了更多研究者的关注。

过渡金属硫化物因其高容量，高电导率和在水电解质中良好的稳定性，逐步被探索应用于水系铜基电池并揭示其储铜机理。基于此，湖南科技大学成娟娟和欧云课题组，充分考虑水电解质环境，引入矿冶领域中浮化选矿机理应用于电化学储能中，通过CuSO₄电解质中的Cu²⁺，在离子吸附作用下逐步活化ZnS纳米颗粒转换为CuS，同时在电场作用下，出现与矿冶领域中报道的不同的现象，即，ZnS纳米颗粒可实现完全转化，进一步发生的可逆转化，实现电化学储能。

该团队首先通过简单的一步溶剂热法合成立方ZnS结构，并系统研究活化时ZnS的储铜机理（图1）。随后通过对不同循环次数充放电态和容量达到稳定后的ZnS电极进行表征，观察到ZnS逐步消耗的过程并证实了活化完全时与活化时储能机理的一致。最后对Cu/ZnS电池进行电化学性能测试，结果表明，Cu²⁺活化ZnS过程受电流密度影响，此外在Cu²⁺活化作用下，ZnS阴极表现出优异的电化学储能特性(图2) 。

该工作采用新颖的阴极材料设计思路，将转化型阴极应用于水系铜基电池，通过金属元素的活化及可逆转化，获得了更优异的电化学性能，为后续水系储能的阴极材料设计选择提供了新的解决办法。