记者6月24日从厦门大学获悉,该校孙世刚院士、廖洪钢教授团队联合华中科技大学黄云辉教授团队等,借助自主开发的电化学原位液相透射电子显微装置,首次观测到电极/电解液界面处由浓度驱动的相分离现象,并揭示了锂硫电池中高浓度多硫化锂界面层的形成与演化规律,为设计和发展高能量密度、快充锂硫电池体系提供了新的理论基础。相关成果最近发表在《自然》杂志上。
锂硫电池是下一代高比能储能电池的重要体系,但在接近实际应用的高硫载量、贫电解液条件下,其内部反应微观机制难以被观测和阐释,从而长期限制着电池能量密度、快充性能与循环稳定性的提升。该研究突破传统观测手段局限,借助电化学原位液相透射电子显微镜,实现了对锂硫电池纳米尺度界面反应的高分辨率实时动态成像。
研究发现,在放电过程中,多硫化锂会持续向电极界面富集并发生相分离,形成富含离子团的高浓度界面层,构建起两条硫化锂沉积路径,一是在电极表面发生电荷转移反应与沉积,二是在电解液中发生电荷转移与沉积生长。两条路径共同决定锂硫电池中硫转化反应的效率和稳定性。
基于上述发现,团队为高比能、快充型锂硫电池的材料设计和界面调控提出优化方案,即通过合理调控多硫化锂浓度、硫含量和电极界面结构,在表面介导成核和溶液介导生长之间建立平衡,从而实现高效硫转化,提升锂硫电池的性能。
该项研究揭示了锂硫电池中微米级厚度硫化锂沉积层形成的谜题,为下一代高能量密度、快充和长寿命储能器件的设计提供了新的科学依据。
当地时间12月17日,美国国家航天航空局(NASA)发表声明称,受不利的天气情况影响,美国国家航天航空局和太空探索技术公司(Spa 12月18日,2023年度国家自然科学基金管理工作会议在北京召开。会议深入学习贯彻党的二十大精神和习近平总书记在中共中央 近日,北京市政府办公厅发布了《北京市关于推动科技企业孵化器创新发展的指导意见》(以下简称《指导意见》)。12月19日, 科技日报讯 (记者张佳欣)大量蛋白质对于治疗疾病至关重要,然而要将其制成口服药,几十年来一直难以取得突破。这些蛋白质 今天(1月3日),位于河北保定的亚洲最大自然博物馆之一——中国古动物馆(保定自然博物馆)正式开馆。 △中国 据哈尔滨工业大学机电工程学院消息,中国共产党党员,哈尔滨工业大学液压传动与控制专业的创始人、机电学院教授刘庆和同 。本文链接:科研人员揭示锂硫电池微观反应“黑箱”http://www.sushuapos.com/show-11-35745-0.html
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