cu2o与cu2s熔点


不久前,复旦大学先进材料实验室晁栋梁教授及其团队在硫基电极材料的研究中取得了重要进展。该团队成功设计了一种全新的全固相转化机制,这一机制成功地克服了硫基材料在水系电解液中的热力学不稳定问题。在此基础上,他们还设计出高活性的电极材料,为这一全固相转化机制提供了优异的动力学和转化效率。这些成果已被相关的论文详细阐述并发表在《科学评论》上。

这项研究的核心在于解决水系硫电池中的硫氧化反应(sulfur oxidation reaction,SOR)难题。团队通过硫基电极材料结构设计和全固相转化机制的构建,实现了在水系硫电池中的高效、稳定SOR。不同于有机体系中的硫基电池缓慢的硫还原过程,水系中的SOR过程更为关键。

为了实现这一突破,团队通过合成高反应活性的介晶二硫化镍(M-NiS2)电极材料,设计并构筑了全新的全固相转化机制。这一机制有效地触发了稳定的SOR,实现了水系硫基电化学反应的高可逆性,突破了能量密度的瓶颈。该团队还初步验证了水系硫基电池体系有望突破水系电池低能量密度的瓶颈,同时其低廉的成本使其有潜力成为下一代储能电池的候选。

该研究的关键在于团队对于水系电池体系的深入探索和经验积累。他们结合前期研究,发现“不可逆、不充分”的硫氧化反应是水系硫基电池面临的重要问题。基于此,团队设计了高可逆的6电子电化学转化反应路径,并针对反应动力学缓慢的问题,设计了高反应活性的介晶NiS2作为重要的硫中间媒介。这一策略实现了水系硫基电池中高效的硫氧化反应,并赋予了NiS2优异的反应动力学。

该团队还强调了硫基电池在储能领域的重要性,特别是在水系电池体系中的潜力。他们认为硫基材料的高理论比容量有望打破水系电池的能量密度壁垒。目前水系硫基电池的研究仍处于初始阶段,存在许多问题需要解决。该团队的研究旨在以问题为导向,通过不断的探索和创新,为水系硫基电池的发展提供新的思路和方法。

该研究不仅为水系硫基电池的发展提供了新的思路和方法,而且有望推动高比能水系电池的蓬展。晁栋梁教授及其团队将继续致力于新型高安全、低成本、可大规模水系储能器件的电荷存储机理和应用研究,为水系电池的基础和应用研究做出更多贡献。他们的研究成果对于推动水系电池领域的发展具有重要意义,有望为下一代储能技术带来新的突破和进展。