摘要 锂硫电池因其突出的理论能量密度而被视为未来储能系统的有希望的候选材料。然而,它们的应用仍然受到几个关键问题的阻碍,例如硫物质的低电导率、可溶性多硫化锂的穿梭效应、体积膨胀、缓慢的氧化还原动力学以及不可控的锂枝晶形成。人们投入了大量的研究精力来突破阻碍锂硫电池实现实际应用的障碍。最近,由于不含添加剂/粘合剂、体积变化的缓冲、高硫负载和锂枝晶的抑制,纳米阵列 (NA) 结构已成为锂硫电池中高效耐用的电极。在本文中,回顾了 NA 结构在锂硫电池中的设计、合成和应用的最新进展。首先,概述了 NA 结构电极在锂硫电池中的多功能优点和典型的合成策略。其次,NA 结构的应用
摘要:锂镍锰钴(LiNi x Co y Mn z ,NCM)复合材料在先进电子器件和材料/合金中的应用十分广泛,其杂质成分分析是评价其质量的重要领域。本文提出了采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定NCM复合材料中硫的方法。研究了Si、Fe、Mn、Mg、Ca、Ni、Cr及主基体共存杂质的影响。在优化的条件下,硫在0~10 mg/L(±0.9999)范围内呈现良好的线性关系,加标回收率为98.11~102.07%,RSD为3.69%,共存杂质含量低于5.0%对硫的测定无明显干扰。该方法可以作为NCM复合材料中痕量硫含量的可靠测定。
摘要:高能量容量的锂硫电池是先进储能领域的有希望的候选材料。然而,它们的应用受到可溶性多硫化物的穿梭和缓慢的转化动力学的阻碍,倍率性能差,循环寿命短。在此,单原子材料被设计用来加速锂硫电池的多硫化物转化。结构中的氮位点不仅可以锚定多硫化物以减轻穿梭效应,而且还可以实现单原子铁的高负载。密度泛函理论计算表明,单原子位点降低了电化学反应的能垒,从而提高了电池的倍率和循环性能。纽扣电池表现出令人印象深刻的能量存储性能,包括0.1 C 时1379 mAh g −1 的高可逆容量和5 C 时704 mAh g −1 的高倍率容量。电解质剂量/能量密度之比低至5.5 g Ah 1 −。它表现出优异的循环性能,即使在 0.2 C 下循环 200 次后容量保持率仍可达 90%。关键词:单原子材料、锂硫电池、快速多硫化物动力学、贫电解质、长循环寿命
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。
对形成碳键的新方法的探索,导致结构新颖的桥接化合物的合成对科学界而言至关重要。许多桥接化合物是众所周知的天然产物和生物活性支架的部分结构,并且也是许多反应中的剂量[1](图1)。桥接分子的结构唯一性,例如它们的设计,异常对齐和诱人的化学反应,具有较小的桥梁群体鼓励我们检查其独特的有机,猜想和光谱研究[2]。设计一种连贯的策略来访问桥接化合物的综合策略的令人震惊的综合挑战,该化合物具有非保障的热力学稳定性,在合成化学家中产生了好奇心[3]。在桥位的杂原位的紧张的杂循环部分的合成是一项迷人的合成工作,由于兴高采烈以及许多有用的特性,与碳环糖化合物相比,由于兴高采烈以及许多有用的特性,它一直在获得大量的cur现利息[4]。在1928年,奥托·迪尔斯(Otto Diels)教授和他的学生库尔特·奥尔德(Kurt Alder)报告了关于合成的[4Þ2]环加成反应的开创性工作
磺基序已被广泛地嵌入在药物分子,1个农产品,2和功能材料中。3图1,例如,显示了由FDA批准的药物的含硫分子的取样。1由于磺酰基群的显着重要性,其构造的合成策略的发展引起了人们的关注。4从经典中,磺基衍生物是由具有强氧化剂的相应硫化物的氧化制备的,这可能导致兼容兼容的问题(方案1A)。5直接SO 2插入策略6构成了合成磺基衍生物的直接方法;但是,因此2气是有毒的,不容易处理。近年来,使用SO替代物(方案1b)7,例如Dabso,8元甲硫酸盐,9和Sogen 10。尽管这些方法在各种过程中取得了成功,但由于这些盐的溶解性和/或吸湿性问题,仍然存在与使用这些盐有关的缺点。硫酸及其盐已成为用于构建含有磺基产品的磺酰基试剂,11,但它们的制备和纯化限制了其应用。与磺酸制剂的众多文献相反,硫酸盐的原位产生和/或功能化已被较少注意作为进入磺酰基化合物的替代途径。
锂离子电池因具有较高的能量密度和较长的循环寿命,被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和大型储能装置中。目前,商业化锂离子电池主要采用循环稳定性高的插层型锂储能材料作为正极和负极材料。然而,插层型正极材料如LiFePO 4 、LiMnO 4 、LiCoO 2 等理论容量低(< 200 mAh·g−1),不能满足日益增长的高能量密度需求。以非插层型锂储能材料为代表的锂硫(Li-S)电池具有很高的能量密度(2600 W·h·kg−1),是目前商业化锂离子电池的8倍以上[1,2],被认为是最有前途的高能量密度二次电池之一。硫及其完全锂化状态的 Li 2 S 均可用作 Li-S 电池的活性正极材料。硫基复合正极应与锂金属或含锂负极结合。低电子和离子电导率是元素硫的固有特性,
摘要:研究粘稠的甘醇二甲醚溶剂可能有助于寻找安全的电解液以促进锂硫 (Li-S) 电池的应用。因此,本文对使用不易燃的四乙二醇二甲醚添加低粘度 1,3-二氧戊环 (DOL) 的电解液进行了彻底研究,以实现可持续的 Li-S 电池。该电解质的特点是低可燃性、约 200°C 的热稳定性、25°C 时离子电导率超过 10 − 3 S cm − 1、Li + 迁移数约为 0.5、电化学稳定窗口从 0 至约 4.4 V vs Li + /Li,Li 剥离沉积过电位为 ∼ 0.02 V。DOL 含量从 5 wt % 逐渐增加到 15 wt % 会提高 Li + 运动的活化能,降低迁移数,稍微限制阳极稳定性,并降低 Li/电解质电阻。该电解质用于 Li − S 电池,其复合材料由硫和多壁碳纳米管以 90:10 的重量比混合而成,利用了优化的集流体。对阴极的结构、热行为和形貌进行了初步研究,并在使用标准电解质的电池中使用。该电池可进行超过 200 次循环,硫负载增加至 5.2 mg cm − 2,电解质/硫 (E/S) 比降低至 6 μ L mg − 1 。随后将上述硫阴极和基于甘醇二甲醚的电解质组合成安全的 Li − S 电池,其循环寿命和输出容量与研究浓度范围内的 DOL 含量相关。关键词:Li − S 电池、甘醇二甲醚电解质、低可燃性、MWCNT、集电器、E/S 比
Navigating the Supply-Demand Dynamics ..................................................................................................................... 13 Unraveling Geopolitical Influences................................................................................................................................. 14 Breaking Down Technological Developments ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................