近年来,由于能源短缺和环境污染,低成本,高能量密度和环保特征的锂硫电池(LSB)引起了广泛的关注。然而,由锂多硫化物(Lips)引起的班车效应大大降低了LSB的cy效和寿命。为了解决此问题,我们通过一步热液方法设计了一个CO 3 O 4 -RGO复合材料,该方法用于修改聚丙烯(PP)分离器。CO 3 O 4 -RGO复合材料具有较高的电子电导率和吸附性能,可提供电子传输的通道并有效抑制嘴唇的班车。用CO 3 O 4 -RGO-PP分离器组装的锂硫电池具有令人满意的特定能力。在0.1 c时,第一个散落能力达到1365.8 mAh·g -1,并且在100个周期后,放电能力保持在1243.9 mAh·g -1。在0.5°C时350个循环后,放电能力为1073.9 mAh·g -1,每个周期的平均容量衰减率为0.0338%。这些结果表明CO 3 O 4 -RGO- PP分离器将在高性能LSB中具有良好的应用前景。
如图 1a 所示,采用熔盐蚀刻和功能基团置换法,用 ZnCl₂ 和 Li₂S 从 Ti₃AlC₂ MAX 相合成 Ti₃C₂S₂ MXene。首先,将 Ti₃AlC₂ MAX 与 ZnCl₂ 混合,并在 500°C 下退火,生成 Ti₃C₂Cl₂ MXene。随后,在 800°C 下用 Li₂S 将 –Cl 基团替换为 –S 基团,从而获得 Ti₃C₂S₂ MXene。首先使用 X 射线衍射 (XRD) 分析验证样品的身份和晶体结构。结果表明,Ti₃C₂Cl₂ 和 Ti₃C₂S₂ MXene 中 Ti₃AlCl₂(JCPDS:#52–0875)的 (002) 峰强度均向较低角度移动(图 S1),表明晶体结构发生了显著变化,MAX 相成功剥离。Ti₃C₂Cl₂ 和 Ti₃C₂S₂ MXene 的 (002) 峰位于 8.96° 和 7.93°,分别对应层间距 9.82 Å 和 11.14 Å。使用扫描电子显微镜 (SEM) 检查 Ti₃C₂S₂ MXene 的形态,如图 1b-d 所示。SEM 图像证实 MXene 剥离成 2D 层状手风琴状结构。元素映射分析 (EDS) 进一步证实了 Ti、C、Cl 和 O 元素的均匀分布(图 1e)。这些结果最终证明了 Ti₃C₂S₂ MXene 的成功合成。
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。
溶于电解质中的高活动嘴唇与Li金属阳极化学反应。 [9] Lips和Li Metal Anodes之间的寄生反应在固体电解质中(SEI)中产生不利的成分,并通过连续腐蚀同时破坏SEI。 [10]因此,无物质的沉积被加重,有限的LI储层被耗尽,这会在循环和LI-S电池快速故障期间诱导不稳定的Li金属阳极。 [11]此外,寄生作用和阳极不稳定性在降级条件下严重加剧,例如使用超薄的李阳极和高岩载的硫磺阴极,这些硫磺是为了构建高能量密度LI – S电池所必需的。 [12]因此,抑制嘴唇和Li金属阳极之间的植物反应是稳定Li Metal Anodes并延长Li – S Batteries的循环寿命的先验性。 已经提出了各种策略来减轻嘴唇和Li金属阳极之间的寄生反应。 [13]保留溶剂的电解质在抑制嘴唇的疾病中特别有效,从而缓解了Li Metal Anode腐蚀。 [14]溶于电解质中的高活动嘴唇与Li金属阳极化学反应。[9] Lips和Li Metal Anodes之间的寄生反应在固体电解质中(SEI)中产生不利的成分,并通过连续腐蚀同时破坏SEI。[10]因此,无物质的沉积被加重,有限的LI储层被耗尽,这会在循环和LI-S电池快速故障期间诱导不稳定的Li金属阳极。[11]此外,寄生作用和阳极不稳定性在降级条件下严重加剧,例如使用超薄的李阳极和高岩载的硫磺阴极,这些硫磺是为了构建高能量密度LI – S电池所必需的。[12]因此,抑制嘴唇和Li金属阳极之间的植物反应是稳定Li Metal Anodes并延长Li – S Batteries的循环寿命的先验性。已经提出了各种策略来减轻嘴唇和Li金属阳极之间的寄生反应。[13]保留溶剂的电解质在抑制嘴唇的疾病中特别有效,从而缓解了Li Metal Anode腐蚀。[14]
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实现此类突破的主要障碍之一是对Li-S电池运行背后的机制缺乏基本理解。特别是,如果形成的多硫化物物种是可逆的,以及所有这些过程如何取决于电解质的类型和量以及活性材料的量,则尚不清楚什么是电荷和排放机制。因此,在各种条件下对Li-S电池进行操作的表征迫切需要确定充电,放电和停用过程的基本方面。
n,通过直接碳化制备具有介孔结构的杂种掺杂的活性污泥生物炭,然后通过腌制修改将其应用于非含锂氧气电池的正极电极。其在阴极中的应用可以以200 mA/g的电流密度提供7888 mAh/g的特定容量。锂氧电池的放电过程将产生
摘要:锂邻磷酸锂(Li 3 PS 4)已成为固态电池电池的有前途的候选人,这要归功于其高电导阶段,廉价的组件和较大的电化学稳定性范围。尽管如此,Li 3 PS 4中锂离子转运的显微镜机制远非充分理解,PS 4动力学在电荷运输中的作用仍然存在争议。在这项工作中,我们建立了针对最先进的DFT参考的机器学习潜力(PBESOL,R 2扫描和PBE0),以在Li 3 PS 4(α,α,β和γ)的所有已知阶段(α,α,β和γ)的所有已知阶段解决此问题,以实现大型系统大小和时间尺度。我们讨论了观察到的Li 3 PS 4的超级离子行为的物理来源:PS 4翻转的激活驱动了结构性过渡到高导电阶段,其特征在于Li地点的可用性增加以及锂离子扩散的激活能量的急剧降低。我们还排除了PS 4四面体在先前声称的超级离子阶段中的任何桨轮效应,这些阶段以前声称,由于PS 4 Flips的速率和Li-ion Hops在熔化以下的所有温度下,li-ion扩散。我们最终通过强调了Nernst -Einstein近似值以估计电导率的失败来阐明电荷转运中外部动力学的作用。我们的结果表明,对目标DFT参考有很强的依赖性,而PBE0不仅对电子带隙,而且对β-和α -LI 3 PS 4的电导率提供了最佳的定量一致性。
微生物,动物和植物中的代谢途径表现出各种关系。基于微生物硫代谢,本文总结了微生物,动物和植物中硫的四个主要代谢途径,并强调了相似性,差异和关系。微生物是生物硫循环的主要驱动力,参与硫的所有主要代谢途径。微生物通过微生物减少了硫磺硫,可减少甲烷在环境中的挥发。微生物或植物的同化硫还原性的动物有机硫来源,而动植物则缺乏异化或同化硫还原的功能。硫氧化发生在所有三种生物体中,具有相似的途径,其中硫转移酶多样化氧化产物。植物中的硫矿化尚不清楚,但是动物或微生物的矿化使植物中的硫硫底物可促进其他无机硫底物。 在本质上,基于硫代谢的生态关系,例如肠道微生物与宿主动物之间的关系,根际微生物与植物根,衰减的动物和植物的微生物矿化,以及微生物氧化的微生物矿化,硫磺的硫化和减少,显着增强了硫磺的硫磺含量。硫矿化尚不清楚,但是动物或微生物的矿化使植物中的硫硫底物可促进其他无机硫底物。在本质上,基于硫代谢的生态关系,例如肠道微生物与宿主动物之间的关系,根际微生物与植物根,衰减的动物和植物的微生物矿化,以及微生物氧化的微生物矿化,硫磺的硫化和减少,显着增强了硫磺的硫磺含量。
Test cells shall be secured to the testing machine by means of a rigid mount which will support all mounting surfaces of each test cell.Each cell or battery shall be subjected to a half-sine shock of peak acceleration of 150 gn and pulse duration of 6 milliseconds.Alternatively, large cells may be subjected to a half-sine shock of peak acceleration of 50 gn and pulse duration of 11 milliseconds.Each cell shall be subjected to three shocks in the positive direction followed by three shocks in the negative direction of three mutually perpendicular mounting positions of the cell or battery for a total of 18 shocks./ 以稳固的托架固定住每个样品。对每个电芯 样品以峰值为 150gn 的半正弦的加速度撞击,脉冲持 续 6ms ,另外,大电芯须经受最大加速度 50gn 和脉 冲持续时间 11ms 的半正弦波冲击,每个样品必须在 三个互相垂直的电池安装方位的正方向经受三次冲 击,接着在反方向经受三次冲击,总共经受 18 次冲 击。