Новости ХПУ (текст Института материаловедения). Несколько дней назад исследовательская группа профессора Хуан Сяосяо из Института материаловедения сделала прорыв в области улучшения характеристиклитий-серныхбатарей.Научно-исследовательскаястатья«Исследование скоординированногокатализаполисульфидаодиночными атотамиазота, кислорода и металлического марганца в литий-серных батареях» (англ.: O-,N-Coordinated single Mn atoms accelerating polysulfides transformation in lithium-sulfur batteries) была опубликована в международном научном журнале «Energy Storage Materials» (Impact-factor 16.28, Top journal). ХПУ –первая организация авторства, а первым автором является докторант2018 годаИнститута материаловеденияЛю Яньань, авторы-корреспонденты: профессор Хуан Сяосяо, старший преподаватель Вэй Цзэнъянь и профессор Чжун Бо.
Адсорбция и катализодиночныхатомов металла ведет к образованию промежуточных растворимых полисульфидов в процессе зарядки и разрядкилитий-серныхбатарей. «Эффект челнока», вызываемый полисульфидами, является одной из важных проблем, ограничивающих улучшение электрохимических характеристиклитий-серных батарей. Существующие стратегии решения данной проблемы, в основном, предлагают три метода: физическое выделение/химическая адсорбция, регулирование промежуточных продуктов реакции и каталитические эффекты. Среди них каталитический эффект, скорее всего, решит «челночный эффект» полисульфидов в процессе электрохимической реакции.
Чтобы решить проблему «челночного эффекта» полисульфида лития и разработать высокоэффективныелитий-серные батареи, профессор Хуан Сяосяо возглавил группу научных исследований по разработке и созданию одноатомных металлических материалов на основе марганца, загруженных в полые пористые углеродные сферы с синергетическим действием азота и кислорода. Азот и кислород взаимодействуют с атомами марганца, чтобы иметь сильную адсорбционную способность к полисульфидам, которые могут эффективно катализировать превращение полисульфидов во время зарядки и разрядки, эффективно подавлять «эффект челнока» и придаватьразработанной батареехарактеристики стабильности при длительном цикле использования.
Ссылка на оригинальный источник: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2020.11.011
