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加州大學(xué)劉平&孟穎最新JACS：破解SPAN中難題！
來(lái)源： 時(shí)間：2023-05-10 10:36:20 瀏覽：5962次

第一作者：Shen Wang和Bingyu Lu

通訊作者：劉平教授和孟穎教授

通訊單位：加州大學(xué)圣迭戈分校

DOI: 10.1021/jacs.3c00628




研究背景

硫化聚丙烯腈（SPAN）是一類(lèi)硫鍵聚合物，作為鋰-硫（Li-S）電池的正極，表現(xiàn)出了數(shù)千次的穩(wěn)定循環(huán)，但其確切的分子結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理尚不清楚。最重要的是，在第一次周期中，SPAN顯示出超過(guò)25%的不可逆容量損失，在隨后的周期中表現(xiàn)出完全可逆性。基于此，來(lái)自加州大學(xué)圣迭戈分校劉平教授/孟穎教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)一個(gè)SPAN薄膜平臺(tái)和一系列分析工具，對(duì)其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究。該項(xiàng)工作為高性能硫化聚合物正極材料的設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。




文章要點(diǎn)

1、SPAN容量損失與分子內(nèi)脫氫以及硫的損失有關(guān)，結(jié)構(gòu)的芳香性增加以及電子電導(dǎo)率增加超過(guò)100倍證實(shí)了這一點(diǎn)。

2、正極中的導(dǎo)電碳添加劑有助于推動(dòng)反應(yīng)完成，基于所提出的機(jī)制，開(kāi)發(fā)的綜合程序可以消除50%以上的不可逆容量損失。




圖文展示

圖1.SPAN的不可逆容量損失與結(jié)構(gòu)

 

圖2.SPAN官能團(tuán)在第一次周期中的作用

 

圖3.SPAN的工作機(jī)制

 

圖4.采用后熱處理方法降低SPAN電池的首次放電不可逆容量損失

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文字是人類(lèi)用符號(hào)記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)的方式和工具?，F(xiàn)代文字大多是記錄語(yǔ)言的工具。人類(lèi)往往先有口頭的語(yǔ)言后產(chǎn)生書(shū)面文字，很多小語(yǔ)種，有語(yǔ)言但沒(méi)有文字。文字的不同體現(xiàn)了國(guó)家和民族的書(shū)面表達(dá)的方式和思維不同。文字使人類(lèi)進(jìn)入有歷史記錄的文明社會(huì)。
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