老公亲我的小花园爱我吗怎么回答,与40岁丰满岳做爰互换,国产福利视频一区二区

鋰硫電池由于具有非凡的理論比能量密度、豐富的資源、環境友好和高安全性等優點，是先進電池系統中最有前景的替代品之一。然而，緩慢的硫還原反應（SRR）動力學導致硫的利用率較差，這嚴重阻礙了鋰硫電池的電化學性能。揭示潛在的反應機制并加速 SRR 動力學至關重要。

江蘇大學周磊、埃因霍芬理工大學Peter H. L. Notten等回顧了鋰硫電池中SRR的關鍵問題。首先介紹了硫還原的轉化機制和反應途徑，以概述SRR。隨后，詳細總結了可加速SRR動力學的催化劑材料的最新進展，包括碳、金屬化合物、金屬和單原子。此外，還討論了SRR的各種表征方法，可分為三類：電化學測試、光譜技術和理論計算。最后，進行了總結，并提出了未來研究SRR機理和催化劑活性的幾個關鍵點。總體而言，這篇綜述提供了關于鋰硫電池SRR的前沿見解。

圖1. SRR在放電過程中的轉換機制示意圖

在這篇綜述中，作者系統地總結了鋰硫電池中SRR的關鍵問題。硫還原的轉化機理和反應途徑，對應于兩個階段：從硫到多硫化物的固液還原和Li₂S 沉積。前者呈現出相對容易的轉化過程，而后者需要克服高能壘，導致動力學緩慢。因此，Li₂S沉積過程可以被認為是整個SRR的速率決定步驟。

反應機理和動力學強烈依賴于溶劑體系和電極結構，這一事實為探索和設計用于增強SRR動力學的高效催化劑提供了有希望的機會。因此，作者討論了SRR催化劑材料的最新進展，理想的催化劑應具有良好的導電性、對硫物質的適當吸附和豐富的催化位點，此外，催化劑的高結構穩定性是延長電池循環壽命的先決條件。

圖2. 碳基催化劑

盡管在設計更好的SRR催化材料方面取得了巨大進展，但目前的四類催化劑由于其固有的特性，仍未解決SRR的基本問題。各種催化材料的優缺點總結如下：

碳基催化劑具有較大的比表面積，有助于硫物質的均勻吸附，并為不溶性Li₂S₂/Li₂S的沉積提供足夠的空間。良好的導電性有利于電荷轉移和SRR動力學。有利的可調結構和形態使碳基催化劑能夠實現有效的化學調制/摻雜，從而進一步提高SRR的催化活性。

此外，碳基材料的制造策略簡單、成本低，顯示出巨大的商業化潛力。其主要缺點是碳原子固有的化學惰性，由于化學吸附較弱，純碳對SRR幾乎沒有催化作用，但這可以通過結構調節來改善。摻雜雜原子（如N、P、B和S）的引入會顯著改變碳的電子結構。

圖3. 金屬化合物催化劑

與碳相比，金屬化合物催化劑對SRR表現出不同的催化性能。一方面，金屬化合物對硫物質具有有效的化學吸附作用，這對催化反應至關重要。另一個優點是金屬化合物表面有豐富的活性位點，這顯著擴大了催化劑活性。

然而，一些金屬化合物，如氧化物，表現出相對較低的電導率，阻礙了SRR的電荷轉移動力學。已經開發了一系列策略，例如異質結構、形態優化和缺陷工程來提高催化活性。此外，某些金屬化合物的化學吸附過強對SRR的解吸過程有害，因為相互作用可能會破壞硫物質的結構并導致活性材料的損失。

圖4. 金屬催化劑

金屬催化劑對SRR表現出優異的催化活性。由于小尺寸效應，金屬納米顆粒通常具有相對較高的表面能，這一優勢有利于催化反應過程中硫物質的化學吸附和活化，從而降低了硫還原的反應障礙。此外，它們良好的導電性加速了硫物質的轉化動力學。一些貴金屬（例如Pt和Ir）、過渡金屬（例如 Fe、Co和Ni）和合金已被引入到 Li-S 電池中。降低金屬催化活性的主要問題是結構穩定性。金屬納米粒子可能的團聚限制了活性位點的充分暴露。金屬催化劑的另一個缺點是成本，由于一些貴金屬價格昂貴，因此它們的大規模應用受到限制。

圖5. 單原子催化劑

單原子作為新興催化劑在加速SRR動力學方面表現出相當大的潛力。單原子催化劑可以最大限度地提高原子利用效率，實現活性位點的充分暴露。單原子催化劑的充分利用將產生更高能量密度的鋰硫電池。此外，單原子催化劑中的金屬含量相對較低，與金屬相比，大大降低了應用成本。具有挑戰性的問題是高質量單原子催化劑的復雜制備，因為單原子顯示出很高的聚集趨勢。此外，單原子催化劑在電池循環過程中的結構穩定性仍不清楚。

Sulfur Reduction Reaction in Lithium–Sulfur Batteries: Mechanisms, Catalysts, and Characterization. Advanced Energy Materials 2022. DOI: 10.1002/aenm.202202094

原創文章，作者：華算老司機，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2022/10/01/83baa9a93c/

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

AEM綜述：鋰硫電池中的硫還原反應：機理、催化劑和表征！

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

AEM綜述：鋰硫電池中的硫還原反應：機理、催化劑和表征！

相關推薦