锂硫电池中的催化作用:材料与表征

锂硫电池是高能量密度储能体系的重要发展方向,但其本征的“固-液-固”转化过程缓慢,穿梭效应的存在使其循环寿命和能量密度远低于理论值.如何加速硫的可逆反应成为实现锂硫电池变革性突破的关键.近年来,催化过程在锂硫电池研究中崭露头角,高效催化剂的引入能够降低硫转化的势垒,加速“固-液-固”转化进程,提高硫的利用率,从“准源头”上降低穿梭效应发生的概率,减少电解液需求量,提升锂硫电池整体性能.本文综合评述了锂硫电池中高效催化材料的研究进展,提出原位表征技术对催化机理研究的重要性和紧迫性,并对锂硫电池未来的技术发展趋势进行了展望.

电子轴向拉伸提升贫氧环境海水电池性能

长寿命溶解氧海水电池是深远海观测能源网络的重要组成单元,但海水贫氧复杂环境对设计高性能氧还原催化剂提出了重要挑战.本文以酞菁铁为模型催化剂,通过理论计算与实验验证,提出了活性位点电子轴向拉伸可大幅提升催化剂在极端贫氧环境中的氧还原活性和稳定性.该研究为构建高性能海水电池提供了材料学解决方案,同时为极端环境下催化剂的变革性设计提供了新的思路.