使用硫固体电解质(SES)的全稳态电池(ASSB)是有吸引力的候选物,因为与使用有机溶剂相比,使用液体型锂离子电池(LIBS)比液体型锂离子电池(LIBS)更长。sulfer ses,即使在干燥室等环境中,也会在暴露于水分时会降低其离子电导率并产生有毒的氢硫。然而,到目前为止,尚未完全阐明水分暴露在ASSB细胞性能上的影响。旨在填补这一知识的差距,本文描述了水分对ASSB阳性电极的耐用性的影响,并在这项研究中以露室模拟的空气暴露或暴露于干室模拟的空气中,在这项研究中为-20°C。在细胞耐用性评估后,在阳性电极上进行了二级离子质谱(TOF-SIMS)测量时间,并使用裸露的SE在细胞中观察到了特征降解模式。
使用硫化物固体电解质 (SE) 的全固态电池 (ASSB) 是下一代能源装置的有吸引力的候选者,其寿命比使用有机溶剂的液态锂离子电池 (LIB) 更长。众所周知,即使在干燥室等环境中,硫化物 SE 暴露在潮湿环境中也会导致离子电导率降低并产生有毒的硫化氢。然而,暴露在潮湿环境中对 ASSB 电池性能的影响迄今为止尚未完全阐明。为了填补这一知识空白,本文描述了水分对硫化物 SE 未暴露或暴露在露点为 -20°C 的干燥室模拟空气中的 ASSB 正极耐久性的影响的研究。在电池耐久性评估之后,对正极进行了飞行时间二次离子质谱 (ToF-SIMS) 测量,并利用暴露的 SE 观察了电池中的特征降解模式。
保护定律可以限制孤立的量子系统中的纠缠动态,这体现在更高的rényi熵下。在这里,我们在用U(1)对称性的一类远程随机电路中探索了这种现象,其中可以从扩散到超级延伸到超级开发。我们揭示了不同的流体动力方案根据s(t)∝ t 1 / z在渐近纠缠生长中反映自己,其中动态运输指数z取决于跨越距离r的概率∝ r -α。对于足够的小α,我们表明流体动力模式的存在变得无关紧要,因此S(t)在具有和没有保护定律的电路中的行为相似。我们用u(1) - 对称的克利福德电路中的抑制操作员来解释我们的发现,在这些电路中可以在经典的莱维(Lévy)飞机的背景下理解新兴的光锥。我们的字母阐明了Clifford电路与更通用的多体量子动力学之间的连接。
钾双离子电池(K-DIBS)由于其高安全性和功率密度引起了极大的兴趣。但是,为K-Dibs实现高率和良好的环状阳极仍然是一个巨大的挑战。在此,层次的TIS 2被认为是K-Dibs的有吸引力的阳极,该阳极的排放能力为91.0 mA H G-1,同时被放电/充电到半细胞中的2000个周期。有趣的是,这种稳定的能力归因于K +诱导的相变的机理。原位特征和第一原理计算表明,插入的K +最终是产生热力学稳定的TI-S层之间的支柱,最终最终是TIS 2相。可靠的K 0.25 Tis 2相显示扩大的层间空间,增强的电子电导率以及较低的扩散屏障,可以使K +的高度稳定和快速存储。此外,首次报道了基于Tis 2阳极和中碳微粒阴极的新型K-DIB。K-DIB在100 mA g-1处实现75.6 mA H G-1的可逆能力,并在5000 mA g-1时保持了85.8%的容量保留/充电,可容纳85.8%的能力保留。这种机械研究为分层硫化物/硒化的反应过程提供了新的见解,并将促进其在安全和高功率K-DIB中的应用。
钼二硫化物(MOS 2)是最相关的2D材料之一,主要是由于其半导体的直接带隙,使其成为电子,光电电子和光子学的有希望的材料。[8-10]同时,碳纳米管是研究精通的1D材料之一,可以提供高构成性和载体迁移率,[11,12],这使它们成为与MOS 2的混合尺寸异质结构相关的。的确,一些努力为MOS 2 /碳纳米管异质结构做出了贡献。例如,具有MOS 2和单壁碳纳米管的异质结构已通过干燥转移制造,并制造了垂直的场效应晶体管,该晶体管与MOS 2 /石墨烯设备相比,栅极调制深度增加了三个数量级。[13]混合二维异质结构设备可以用作活跃显示器中的薄膜晶体管,但是所证明的干燥转移显然不是可扩展性生产的理想方法。为了解决这个问题,开发了通过化学蒸气沉积(CVD)在单壁碳纳米管上直接沉积。过渡金属氧化物和硫用作在单壁碳纳米管膜上沉积MOS 2或WS 2的前体。[14]在这项工作中,混合尺寸的侵蚀设备具有吸引人的电气性能和出色的机械稳定性。但是,研究在研究中忽略了混合二维异质结构的堆叠顺序,这些异质结构可以提供对异质结构和电极之间的联系的特征。在这里,我们首次报告了一种直接合成MOS 2 /双壁碳纳米管(DWCNT)< /div>的方法
Yu,L.,Ong,S。J. H.,Liu,X.,Mandler,D。&Xu,J。 Z. (2021)。 在锂硫电池中多硫化物溶解的重要性以及对高能量电解质/阴极设计的视角。 Electrochimica Acta,392,139013-。 https://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2021.139013Yu,L.,Ong,S。J. H.,Liu,X.,Mandler,D。&Xu,J。Z.(2021)。在锂硫电池中多硫化物溶解的重要性以及对高能量电解质/阴极设计的视角。Electrochimica Acta,392,139013-。https://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2021.139013
1。UCL皇后广场神经病学研究所,英国伦敦UCL皇后广场研究所2.心理医学学院,心理学和神经科学研究所,英国伦敦国王学院,英国伦敦国王学院3.大脑映射单元,精神病学系,剑桥大学Herchel Smith大脑和心理科学大楼。精神病学部,英国伦敦帝国学院帝国学院; 5。 英国曼彻斯特大学神经科学与实验心理学系; 6。 MAHSC,英国曼彻斯特曼彻斯特大学; 7。 Lancashire和South Cumbria NHS基金会信托基金会,英国Accrington; 8。 剑桥郡和彼得伯勒NHS基金会信托基金会,英国剑桥; 9。 英国伯明翰大学心理健康研究所。 10。 爱丁堡大学临床脑科学中心精神病学系,精神病学部,英国伦敦帝国学院帝国学院; 5。英国曼彻斯特大学神经科学与实验心理学系; 6。 MAHSC,英国曼彻斯特曼彻斯特大学; 7。 Lancashire和South Cumbria NHS基金会信托基金会,英国Accrington; 8。 剑桥郡和彼得伯勒NHS基金会信托基金会,英国剑桥; 9。 英国伯明翰大学心理健康研究所。 10。 爱丁堡大学临床脑科学中心精神病学系,英国曼彻斯特大学神经科学与实验心理学系; 6。MAHSC,英国曼彻斯特曼彻斯特大学; 7。 Lancashire和South Cumbria NHS基金会信托基金会,英国Accrington; 8。 剑桥郡和彼得伯勒NHS基金会信托基金会,英国剑桥; 9。 英国伯明翰大学心理健康研究所。 10。 爱丁堡大学临床脑科学中心精神病学系,MAHSC,英国曼彻斯特曼彻斯特大学; 7。Lancashire和South Cumbria NHS基金会信托基金会,英国Accrington; 8。 剑桥郡和彼得伯勒NHS基金会信托基金会,英国剑桥; 9。 英国伯明翰大学心理健康研究所。 10。 爱丁堡大学临床脑科学中心精神病学系,Lancashire和South Cumbria NHS基金会信托基金会,英国Accrington; 8。剑桥郡和彼得伯勒NHS基金会信托基金会,英国剑桥; 9。英国伯明翰大学心理健康研究所。10。爱丁堡大学临床脑科学中心精神病学系,
多硫化锂 (LiPSs) 的穿梭效应是阻碍锂硫电池发展的关键障碍之一。在此,我们提出了一种多孔 Mo 2 C-Mo 3 N 2 异质结构/rGO 主体,Mo 2 C-Mo 3 N 2 异质结构结合了 Mo 2 C 的高吸附性和 Mo 3 N 2 的高催化性的优点,从而实现了 LiPSs 在 Mo 2 C-Mo 3 N 2 异质界面上的快速锚定-扩散-转化。Mo 2 C-Mo 3 N 2 异质界面提高了 LiPSs 的捕获效率和向 Li 2 S 的转化率。rGO 为电子传输提供了快速路径,并充当了保护层,防止结构在循环过程中受损。密度泛函理论 (DFT) 计算表明,Mo 2 C 对 Li 2 S 4 的吸附能力比 Mo 3 N 2 强,Mo 3 N 2 具有更好的反应动力学特性。实验中,Mo 2 C-Mo 3 N 2 /rGO@S 电极表现出优异的倍率性能。在高硫负载量(3.4 和 5.0 mg cm − 2 )下,300 次循环后容量保持率为 78%,在 0.5C 下为 70%。Mo 2 C-Mo 3 N 2 /rGO 硫电极表现出 4.56 × 10 -7 cm 2 s − 1 的高 Li + 扩散系数,这得益于界面处 LiPSs 的加速转化。我们的研究结果揭示了 LiPSs 的锚定-扩散-转化在抑制穿梭效应方面的关键作用。
公式V a(v)∆ V(%)E H(MEV)S C(MAH/G)S E(WH/kg)分解LI 2 FESO 2.33 -4.5 0.0 227.3 N/a Li 2 Fe 4 S 3 O 2 2.72-7.2.72-7.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.gre ∗ 2.56 -5.3 3.3 248.6 637.8 li 2 feso + li 2 fe 4 s 3 o 2 + li 2 s li 2 s li 2 s li 2 fe 2 fe 2 o 2 2.56 -10.0 3.4 193.1 496.1 496.0 li 2 feo 2 feo 2 fe 4 s 3 s 3 o 2 s 3 o 2 li 2 li 2 s 2 2 Fe 4 S 3 O 2 + li 2 S Li 4 Fe 3 S 3 O 2 2.55 -4 18.1 248.6 633.6 Li 2 Feso + Li 2 Fe 4 S 3 O 2 + Li 2 S Li 2 S Li 4 O 2.47 -3.8 30.5 236.5 236.8 585.4 Li 2 Fe 2 Fe 4 2.58 -6.9 38.6 140.5 363.4 Li 2 Fe 4 S 3 O 2 + Fes + Fes + Li 2 S Li 2 S Li 4 Fe 2 S 3 O 2.09 -5.5 45.8 213.0 445.5 Li 2 Li 2 Fe 2 + Li 2 S Li 2 Fe 3 S 3 O 2.44 -7.6 48.8 182.6 446.5 Li 2 Fe 4 S 3 O 2 + Fes + Fes + Li 2 S Li 2 S Li 6 Fes 3 O 2.28
全固态电池被认为是锂离子电池最有前途的竞争对手之一。固体电解质的两个广为人知的性能指标是离子电导率和稳定性。本文发现,通过硫化物基固体电解质中氯取代的协同效应,可以改善这两者。具体来说,通过增加对机械收缩引起的电压稳定性增强的敏感性,氯取代的硫化物固体电解质可以更好地抑制由本体分解和电极界面反应引起的不稳定性。因此,一些富氯锂银锑矿的稳定窗口可以系统地高于一些其他缺氯或无氯电解质,尤其是在实施机械收缩电池组装和测试条件下。因此,使用这些富含氯的锂银锗矿,无需额外涂层,就可展示 4 V 至 5 V 级正极与锂金属负极配对的固态电池系统。此外,由于氯组分会调节低电压下锂银锗矿的稳定性和不稳定性,因此我们可以设计具有不同锂金属稳定性层次的多层配置,以展示固态电池在相对高电流密度下的稳定循环。研究发现,电解质中适中的氯组分最能抑制作为中心电解质层的锂枝晶渗透,除了两个众所周知的稳定性和离子电导率指标外,还强调了略微增加的“不稳定性”是这里相关的隐藏性能指标。了解硫化物电解质中的氯取代效应为全固态电池提供了重要的设计原则。