Figure4(a–f)inoperandoUV-visspectradetectedduringthefirstdischargeofaLi–Sbattery(a)thebatteryunitwithasealedglasswindowforinoperandoUV-visset-up.(b)Photographsofsixdifferentcatholytesolutions;(c)thecollecteddischargevoltageswereusedfortheinsituUV-vismode;(d)thecorrespondingUV-visspectrafirst-orderderivativecurvesofdifferentstoichiometriccompounds;thecorrespondingUV-visspectrafirst-orderderivativecurvesof(e)rGO/Sand(f)GSH/SelectrodesatC/3,respectively.理论计算分析随着能源材料的大力发展,寒冬和计算材料科学如密度泛函理论计算,寒冬和分子动力学模拟等领域的计算运用也得到了大幅度的提升,如今已经成为原子尺度上材料计算模拟的重要基础和核心技术,为新材料的研发提供扎实的理论分析基础。因此能深入的研究材料中的反应机理,硅谷结合使用高难度的实验工作并使用原位表征等有力的技术手段来实时监测反应过程,硅谷同时加大力度做基础研究并全面解释反应机理是发表高水平文章的主要途径。在锂硫电池的研究中,硬核利用原位TEM来观察材料的形貌和物相转变具有重要的实际意义。
近年来国际知名期刊上发表的锂电类文章要不就是能做出突破性的性能,寒冬和要不就是能把机理研究的十分透彻。利用原位TEM等技术可以获得材料形貌和结构实时发生的变化,硅谷如微观结构的转化或者化学组分的改变。
Kim课题组在锂硫电池的正极研究中利用原位TEM等形貌和结构的表征,硬核深入的研究了材料的电化学性能与其形貌和结构的关系(Adv.EnergyMater.,2017,7,1602078.),硬核如图三所示。
研究者发现当材料中引入硒掺杂时,寒冬和锂硫电池在放电的过程中长链多硫化物的生成量明显减少,寒冬和从而有效地抑制了多硫化物的穿梭效应,提高了库伦效率和容量保持率,为锂硫电池的机理研究及其实用化开辟了新的途径。硅谷图4CNF气凝胶衍生的纳米复合材料(a)N和S原子掺杂的BC-CNF气凝胶的元素面扫描图。
硬核(b)Fe和N原子掺杂的HTC-CNF气凝胶的元素面扫描图。因此,寒冬和开发更简单和经济的途径(例如利用碳水化合物、纤维素以及蛋白质等可再生资源为原料)来制备纳米碳气凝胶成为必然的发展趋势。
首先展示了如何通过化学合成和生物合成的方法来制备碳纳米纤维(CNF)气凝胶,硅谷然后讨论了两种制备CNF气凝胶方法的合成特点,硅谷集中在结构和功能的多样性以及CNF气凝胶的物理化学性质和潜在应用。在化学合成制备的CNF气凝胶方面,硬核寻找低成本和环保的模板以取代目前昂贵的TeNWs对于可持续合成非常重要。