影響鋰硫電池化學動力性能主要因素找到

記者從中國科學技術大學獲悉，該校錢逸泰院士團隊和王功名教授課題組通過實驗和理論結(jié)合的方式，研究了金屬鈷基化合物在鋰硫化學中的動力學行為，發(fā)現(xiàn)鈷基化合物中陰離子的價電子的p能帶中心相對費米能級的位置，是影響鋰硫電池界面電子轉(zhuǎn)移反應動力學性質(zhì)的主要因素。該研究成果日前發(fā)表在國際頂級能源材料期刊《焦耳》雜志上。

鋰硫(Li-S)電池因高理論比容量、能量密度以及低成本等優(yōu)勢而備受關注。但充放電過程中間產(chǎn)物多硫化鋰的溶解引起穿梭效應，嚴重限制了其實際應用。

科研人員通過對轉(zhuǎn)化動力學性能的研究，發(fā)現(xiàn)制備的金屬鈷基化合物表現(xiàn)出完全不同的電化學動力學行為。

DFT模擬結(jié)果以及同時電荷差分密度分析表明，通過嘗試關聯(lián)不同鈷基化合物的陰離子價帶的p能帶中心位置與多硫化合物電化學轉(zhuǎn)化的動力學性能，發(fā)現(xiàn)改變陰離子價電子的p能帶中心相對費米能級的位置，能夠有效調(diào)控界面電子轉(zhuǎn)移反應動力學，從而成為影響Li-S化學動力學性能的主要因素。這一成果將為Li-S電池應用研發(fā)起到指導作用。