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。
12月19日,《自然-计算科学》发表的一项研究描述了一种机器学习方法,能够从不同方面准确预测人类生活,包括早死可能性和 广西科学技术奖励委员会办公室关于2023年度通过广西科学技术奖行业评审进入综合评审成果的公示 根据《广西科学技术奖励 研究生教育是高等教育的最高层次,是衡量一个国家高等教育竞争力的关键标志,是拔尖创新人才自主培养的主渠道。在研究 关于2022年度福建省科学技术奖评审结果的公示 2022年度福建省科学技术奖评审工作已经结束,评审结果将报省政府批准。现 近日发表于《睡眠医学》的一项研究表明,“夜猫子”动脉钙化的概率几乎是“早起鸟”的两倍。在心血管疾病的早期阶段, 关于发布“2023年度华夏建设科学技术奖”授奖项目的公示 华夏奖字〔2023〕第4号 各有关单位: 2023年度华夏建设科学技术 。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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