廣東
近日，河南農業大學機電工程學院2023級農業工程專業碩士研究生趙志奇以第一作者身份在國際頂級期刊《Advanced Materials》在線發表題為“Solid–Liquid Synergy Enables a Trisulfur‐Radical‐Rich Microenvironment for Accelerated Li–S Conversion Kinetics”的研究論文。
鋰硫電池因具有高理論能量密度，被廣泛認為是下一代高比能儲能體系的重要發展方向。然而，受限于硫還原反應動力學遲滯、多硫化物穿梭效應以及放電產物引起的電極鈍化等問題，其循環穩定性和倍率性能仍面臨挑戰。
針對這一關鍵難題，該文提出一種新型固-液協同策略，通過在催化劑表面構建富含三硫自由基的局部微環境，顯著提升了鋰硫電池的反應動力學，并優化了關鍵反應路徑，為高能量密度鋰硫電池的開發提供了全新思路。
研究還系統探究了放電產物沉積形態、測試了動力學相關參數、計算分析了相關機理機制。該工作不僅為鋰硫電池的界面催化提供了新的自由基介導機制，更重要的是，它展示了如何通過催化劑缺陷工程與電解液溶劑化化學的協同設計，從根本上突破反應動力學的限制。
河南農業大學機電工程學院2023級農業工程專業碩士研究生趙志奇為本文第一作者，煙草學院張渤海老師為本文做了大量DFT計算分析方面的工作，為共同第一作者。河南農業大學青年拔尖人才吳俊鋒教授、鄭州大學周震教授和唐賓副研究員為共同通訊作者。
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