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第一作者：Qin Yang, Jinyan Cai.

通訊作者：宋英澤，王功名，周光敏

通訊單位：西南科技大學，中國科學技術大學，清華大學深圳國際研究生院

論文速覽：

鋰硫電池因其高理論比能量而被視為下一代可再生能源存儲系統的有力候選者。然而，鋰多硫化物的穿梭效應、緩慢的硫還原反應以及鋰枝晶的生長等問題嚴重阻礙了它們的商業應用。

本研究開發了一種具有近鄰距離3.5?的同核銅雙原子催化劑，通過對稱的氯橋鍵連接兩個相鄰的銅原子，用于鋰硫電池。這種獨特的設計突破了單核金屬中心活性的限制，為鋰硫電池領域提供了一種新的催化劑概念。

在60 wt.%的硫含量、7.7 mg cm^?2的質量和4.8 μL mg^?1的電解液劑量下，實現了7.8 mA h cm^?2的優異面積容量。

圖文導讀：

圖1：展示了Cu-1和Cu-2的設計示意圖。

圖2：示意圖說明了Cu-1和Cu-2對鋰硫電池的催化效果。

圖3：展示了電催化劑的形態和結構表征。

圖4：展示了各種電催化劑上硫物種演變的電化學測試、光譜表征和計算模擬。

圖5：展示了電催化劑對硫轉化反應的電催化活性分析。

圖6：展示了電催化劑對鋰陽極的影響。

圖7：展示了不同正極的鋰硫電池的電化學性能。

總結展望：

本研究開發的氯橋鍵增強的雙核銅復合物作為電催化劑，顯著提高了鋰硫電池的性能。通過獨特的催化劑設計，實現了高硫含量下的高面積容量和良好的循環穩定性，為實現高效、穩定的鋰硫電池提供了新策略。

此外，該研究還展示了在實際應用條件下，如高硫負載和軟包電池中的優異電化學性能，證明了該電催化劑在實際能源存儲系統中的巨大潛力。未來的研究將進一步優化催化劑、電解液、粘結劑等的綜合設計，以實現商業化可行的鋰硫電池。

文獻信息：

標題：Chlorine bridge bond-enabled binuclear copper complex for electrocatalyzing lithium–sulfur reactions

期刊：Nature Communications

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