已经证明,锂,钠,钠和钾离子在水溶液中,可以使S电极的动力学和完整电池的性能受益。10,17个流量电池(FBS)将满足上述要求。18 FBS最具吸引力的特征是设计灵活性,使功率和能量的设计灵活性克服了水溶液电池(AZSBS)的低排放高原问题。Zn-S夫妇已经在实心悬架流量电池中进行了测试,并且仅显示潜在电流响应,没有骑自行车的性能。19 Zn,S和Zn的固体到固相变的缓慢固体转移反应阻碍了骑自行车的性能。使用阳离子交换膜可以使Zn – S系统可充电,避免同时避免使用Zn-S系统,像多硫化物 - 碘,20多硫化物 - 二酰胺,21多硫化物 - 锰酸22和S-Manganese 23 FBS一样。 尽管已广泛开发了Zn-S电池,基于Zn的FBS,但尚未探索Zn – S流动系统。 24在本文中,我们首次演示了碱性Zn -s Flow Battery(AZSFB)。 溶解在碱性溶液中的活性材料,在5 mA cm 2时使排放高度为0.5 V。 同时,通过两步过程制备了无粘合镍的电极,以改善S氧化还原反应的动力学。 所制备的电极由微纳米化缺陷和镍氧化物颗粒组成,在半细胞测试和FBS中,S氧化还原反应的极化大大降低了。像多硫化物 - 碘,20多硫化物 - 二酰胺,21多硫化物 - 锰酸22和S-Manganese 23 FBS一样。尽管已广泛开发了Zn-S电池,基于Zn的FBS,但尚未探索Zn – S流动系统。24在本文中,我们首次演示了碱性Zn -s Flow Battery(AZSFB)。溶解在碱性溶液中的活性材料,在5 mA cm 2时使排放高度为0.5 V。同时,通过两步过程制备了无粘合镍的电极,以改善S氧化还原反应的动力学。所制备的电极由微纳米化缺陷和镍氧化物颗粒组成,在半细胞测试和FBS中,S氧化还原反应的极化大大降低了。因此,使用该正电极的AZSFB的电压效率(VE)达到了10 mA CM 2时的78%,几乎是使用epristineGrapheenefelt(GF)Electerode.withlowCostandHigh理论能力的两倍,该AZSFB具有巨大的进一步研究潜力。在构造新系统FB之前,进行了环状伏安法(CV),以测试Active
摘要:在阴极上多硫化物的穿梭和阳极锂树突的不可控制的生长限制了锂 - 硫(Li -s)电池的实际应用。在这项研究中,设计和合成的镍 - 二二烯)和富含N的三嗪中心(即NIS 4-TAPT)的镍 - 双(二硫烯)和富含N的三氮中心(即NIS 4-TAPT)的金属配位3D共价有机框架(COF)。NIS 4中的丰富的NI中心和N位点可以大大增强多硫化物的吸附和转化。同时,Ni -bis(二硫烯)中心的存在使Li阳极均匀的Li成核使Li成核抑制了Li dendrites的生长。这项工作证明了整合催化和吸附位点的有效性,以优化宿主材料与氧化还原活性中间体之间的化学相互作用,从而有可能促进金属协调的COF材料的合理设计用于高性能二级电池。■简介
实用产品开发。锂离子电池已成为替代镍氢电池的主要候选者,然而,对续航时间更长、充电速度更快、续航里程更远的电动汽车的需求,使得后锂离子电池材料、结构和系统的研究变得多样化[1-3]。一种潜在的、有吸引力的替代品是固态电池;其前提是用固态离子导体取代锂离子电池中常见的有机液体电解质[4,5]。宽电化学窗口、不可燃性以及实现锂金属阳极的潜力是将固态电池推向下一代储能前沿的优势。然而,要与传统的液体电解质竞争,实现高锂离子电导率是一个巨大的挑战。固态离子领域发展迅速,各种能够在中等温度下实现快速锂离子传输的锂离子导体正在实现下一代电化学存储。聚合物、凝胶、熔融盐和陶瓷电解质在集成到实际设备中时各有优势,也面临挑战;然而,硫化物基电解质已成为有力竞争者,其电导率可匹敌甚至超越有机液体电解质 [6]。LGPS、Li 7 P 3 S 11 玻璃陶瓷、银锗石 Li 9.54 Si 1.74 P 1.44 Cl 0.3 是表现出优异 Li + 电导率的电解质例子,尽管在电化学窗口和抵抗锂金属强还原电位的能力方面结果不一[5,7-9]。Sakamoto 等人 [10] 通过拉曼光谱证明了硫代磷酸锂 Li 3 PS 4 在与对称 Li-Li 电池循环后还原形成 Li 2 S 和 Li 3 P 产物,这已通过原位 XPS 实验证实并通过 DFT 计算进行预测 [11,12]。研究表明硫化物电解质还会与高压正极发生反应,形成的薄界面足以降低电池容量和循环能力。为实现该技术,用 LiNbO 3 进行表面改性可以阻碍化学交叉扩散并减少空间电荷层的锂损耗 [13]。高能正极研究对于实现全固态锂电池至关重要。硫作为高能量密度正极的出现是正极、电解质和隔膜技术的产物,旨在实现高倍率下的可逆容量。硫的优点是理论容量高(1675 mAh g -1 ),这平衡了低平均正极放电电位(~2.0 V),从而产生高理论能量密度(~2600 Wh kg -1 )。然而,必须克服重大挑战,例如硫和多硫化物溶解在电解质中,有机电解质的持续分解以及锂金属的树枝状生长。其结果是无法在长时间循环过程中保持容量,而解决方案则是采用精妙的材料设计和工程来封装和保护活性材料。碳、聚合物和隔膜技术在实现高负载和可持续硫正极方面都发挥了至关重要的作用 [14-16]。或者,更换有机液体电解质可以提供一条多方面的途径来解决持续的 SEI 形成和多硫化物溶解问题,因此固态 Li-S 电池有可能拥有出色的循环寿命。事实上,利用固体电解质已显示出无需封装活性材料就能提高容量保持率,这为高负载活性材料以增加能量密度并降低成本铺平了道路 [17-20]。为了实现这样的改进,阐明放电机制将加深对电化学反应的理解,并为进一步改进扩大电池电极所需的设计和工艺提供见解。在这里,我们通过分离碳、固态电解质(非晶态 Li 3 PS 4,LPS)和硫/硫化锂这三种基本成分的反应性,研究了固态硫阴极复合阴极的制备过程如何影响电化学放电。研究人员最近意识到
这两个极端之间(见图1)。我们可以将连续建模进一步分为显微镜和宏观。以传统的化学工程反应动力学为类似物,也有两个尺度的建模。微动力模型的重点是分解对基本步骤的反应,而宏观的化学反应建模采用大量反应速率常数,并限制了设计化学反应器的速率限制步骤,其中工程师关注的是OW速率和产品产量。同样,我们将使用微观和宏观术语来描述锂 - 硫电池的连续建模来构建本文。显微镜建模是关于以机械方式代表关键物理现象,以阐明潜在的机制。除了微动物外,这可以更大的形态学细节来查看阴极结构,将亚微米水平的内部运输建模到粒子,或成核和生长
AF22e 是一款基于紫外荧光的标准污染监测仪,它是测量环境空气中 SO 2 浓度的标准方法 ( EN 14212 )。该方法基于 SO 2 因吸收紫外线 (UV) 能量而产生的荧光。光电二极管测量紫外线灯产生的紫外线辐射。该测量值用于信号处理,以补偿紫外线能量的任何变化。分子在紫外线下恢复特定的荧光:这种荧光由放置在反应室附近的 PM 管可视化。碳氢化合物芳香族“喷射器”概念可确保完全消除碳氢化合物干扰,从而实现极其准确的测量。
可以克服并模拟数千原子的系统,以获取纳秒级的时间尺度。的确,MLP允许以第一条原理方法成本的一小部分进行从头启动 - 质量的MD模拟。在这种方法中,按照Behler和Parrinello率先提出的策略,36通过神经网络(NN)对原子间的相互作用进行建模,该神经网络(NN)经过训练,可以忠实地预测一套参考文献con的dft计算获得的能量和力量。为了进行反应性过程的准确性,因此,最重要的是,训练数据集不仅包含来自亚稳态状态的采样的低能量结构,而且还包括跨性别状态的情况。不幸的是,对于复杂的系统(例如液体硫),由于存在大型自由能屏障,大多数反应性事件都是在时间尺度上发生的,远远超过了在标准MD模拟中可访问的,因此无法采样。幸运的是,ES方法旨在克服这一限制,并允许在可行的计算时间中对罕见事件进行采样。许多这样的方法基于
摘要。所有碳氢化合物(HC)储层泄漏到一些液体。少量HCS逃脱了海上储物,并通过将有机贫困海洋沉积物朝向表面迁移时,这些HC通常在到达沉积物 - 水界面之前被微生物完全代谢。然而,这些低且通常没有注意到的向上的hc伏布仍然影响着周围沉积物的地球化学,并潜在地刺激了浅层地下环境中微生物种群的代谢活性。在这项研究中,我们研究了如何局部的HC渗漏,以使SW Barents Sea的有机贫困沉积物中的微生物硫酸盐减少,重点关注三个采样区域,上面有两个已知的HC沉积物和两个原始海底参考区。对50个重力核心的分析显示,预测的硫酸盐耗尽深度有可能变化,范围从海藻下方3到12 m。我们观察到几乎线性孔隙水硫酸盐和碱度原状,沿硫酸盐还原的低速率(PMOL CM 3 d-1)。segage-sodic和元共转录组数据表明甲烷(AOM)的代谢性和活性对硫酸盐还原和氧化作用。功能标记基因(APRAB,DSRAB,MCRA)的表达揭示了通过硫酸盐还原硫酸盐的脱硫杆菌和甲烷 - 可营养的ANME-ANME-ANME-1古细菌的代谢,在沉积物中HC痕迹维持了HC痕迹。此外,在与AOM过程的同时,我们发现lokiarchaeia和
“可以使用火山地块来表示硫还原反应(SRR)的电催化剂的活性,这些土地描述了特定的热力学趋势,” Huan Li,Rongwei Meng及其同事在论文中写道。“但是,尚不可用地描述SRR的动力学趋势,限制了我们对动力学变化的理解,并阻碍了高功率li || S电池的发展。使用Le Chatelier的原理作为指南,我们建立了将多硫化物浓度与动力学电流相关的SRR动力学趋势。”
锂硫电池 (LSB) 是后 LIBs 技术最有前途的候选者之一。[10–12] 在 LSB 中,通过硫和锂之间的多电子反应可实现 1675 mAh g −1 的理论容量。放电过程中会出现两个不同的电压平台。在较高的电压平台(约 2.3 V)下,S 的最稳定的同素异形体 S 8 的环状结构被破坏,形成长链多硫化锂;一开始是 Li 2 S 8 ,然后进一步还原为 Li 2 S 6 和 Li 2 S 4 。在较低的电压平台(约 2.1 V),长链多硫化锂进一步还原为 Li 2 S 2 和 Li 2 S。[13,14] 除了理论容量高之外,地球上 S 的储量丰富、价格低廉以及环境友好等特性使得 LSB 比 LIB 更便宜。然而,LSB 的工业化进程中仍存在一些障碍。[15,16] 首先,S 和放电产物 Li 2 S 本质上都是绝缘的(≈ 5 × 10 − 30 S cm − 1)。电极材料的低电导率会影响电池的电化学性能,尤其是在高电流密度下。其次,充放电过程中体积变化大会导致安全性和稳定性问题。由于 S 和 Li 2 S 的密度差异,当 S 转移到 Li 2 S 时,体积变化将高达 75%。最后,臭名昭著的穿梭效应会进一步导致性能下降。充放电过程中形成的多硫化锂可溶于电解液。这些中间体在正极和负极之间穿梭,并通过公式(1)和(2)所示的化学反应或电化学反应与电极材料发生反应,导致锂负极的消耗和“死”硫的形成,最终导致库仑效率和稳定性降低。