TiO_(2)/TiN异质结内建电场的构筑及多硫化锂催化转化性能研究

锂硫电池因具有较高理论容量和能量密度,成为最有前景的下一代电池体系之一。正极材料存在导电性差和多硫化锂转化反应动力学缓慢等问题引起严重的穿梭效应,致使硫利用率低、功率密度小、循环寿命短,严重制约了锂硫电池商业化进程。异质结复合材料具有丰富的活性位点和催化活性,能够催化多硫化锂氧化还原反应,然而其对多硫化锂催化转化机制仍不清晰。本工作以原位构建球形TiO_(2)/TiN异质结复合材料为模型,研究异质界面结构与其对多硫化锂的“吸附-催化-转化”行为,试图解决上述问题。采用多硫化锂吸附实验、X射线光电子能谱分析、紫外可见光谱分析、恒电流充放电测试和循环伏安测试等手段,研究异质界面内建电场形成机理及其对锂硫电池电化学性能的影响。结果表明,Ti O_(2)/TiN异质结界面形成由TiN指向TiO_(2)的空间电荷区并构成内建电场。异质结内建电场显著改善多硫化锂锚定能力,加速Li^(+)快速传输,提高多硫化锂向Li_(2)S转化能力。TiO_(2)/TiN异质结复合材料组装的锂硫电池倍率循环测试结果表明在0.05 C电流密度下初始放电比容量高达1070 mAh/g,多次循环后1C电流密度下容量仍保持60.7%。变温循环伏安测试结果表明TiO_(2)/TiN异质结复合材料将Li_(2)S转化反应活化能降低至2.73 kJ/mol。本工作为锂硫电池正极复合材料的设计和推动锂硫电池进一步发展提供新思路。

液态吸波材料的研究进展

随着科学技术的迅猛发展,电子设备已逐渐融入人们日常生活,与之紧密相连。虽然带来了便利,但也不可避免地引起了日益严重的电磁辐射污染问题。因此,如何治理电磁污染并开发高性能吸波材料成为当下亟待解决的课题。传统吸波材料存在分散性差、透明度低等问题,在特殊场景下无法满足吸波要求,并且降解困难。近年来,液态吸波材料逐渐受到关注,其具备出色的电磁响应特性、强大的环境适应能力以及赋予复合材料柔韧、轻量和透明等特点,在军事、航空航天、电子信息和柔性电子材料领域得到广泛应用。本文综述了现有液态吸波材料在应用方面的优势,并从水、离子液体和液态金属几个角度总结了目前的研究现状,并基于此展望了液态吸波材料未来的发展趋势。

萘基全噻吩双螺旋体的合成与光物理行为研究

以“马鞍型”环八四噻吩(COTh)构筑的双螺旋体DH-1为母体化合物,通过Negishi偶联反应制备了双α-萘基与双β-萘基双螺旋体化合物DH-Np-1和DH-Np-2.DH-Np-1和DH-Np-2的晶体结构表明萘基取代位置不同导致分子平面性的显著差异,其中α-萘基、β-萘基与相连的噻吩环的平均二面角分别为73.6°与36.8°,展示出不同的共轭效应,并表现出其吸收和荧光光谱行为存在显著的差异.通过高效液相色谱法对DH-Np-1进行了手性拆分,其对映体(+)-DH-Np-1和(-)-DH-Np-1具有显著的圆二色性与圆偏振发光性质,发光不对称因子达4.9×10^(-3).旋光体(-)-DH-Np-1在固态下250℃加热18 h与在1,2-二氯苯溶液中200℃加热10 h的条件下均未发生外消旋化,表现出较高的旋光稳定性.