私密直播全婐app免费大渔直播,国产av成人无码免费视频,男女同房做爰全过程高潮,国产精品自产拍在线观看

  鋰硫電池(LSBs)因其兼具高能量密度、低成本和環(huán)境友好等優(yōu)勢，在消費電子、電動汽車和智能電網(wǎng)等下一代電源應用中前景廣闊。然而，硫正極及其放電產(chǎn)物的電子絕緣性、多硫化物溶解導致的穿梭效應、較大體積變化和產(chǎn)生鋰負極枝晶等系列挑戰(zhàn)，將嚴重制約LSBs的實際應用。值得提及的是，聚合物因其鏈結構易設計、拓撲結構可調(diào)節(jié)、微觀/聚集態(tài)結構可調(diào)控、物理/化學功能可調(diào)制、穩(wěn)定性高等特點，有望協(xié)同解決LSBs面臨的上述問題。同時，有機聚合物質(zhì)量輕，資源豐富，且成膜/可加工性強，將有利于開發(fā)低成本、高能量的儲能器件。近年來，科學家們已將有機聚合物應用于LSBs的電極、電解質(zhì)、隔膜或粘結劑中，并取得了系列重要的研究進展。

  中南民族大學楊應奎教授團隊聯(lián)合佐治亞理工學院林志群教授，應邀在Top期刊Advanced Science（IF 16.806）上發(fā)表了題為“Polymers in Lithium–Sulfur Batteries”的論文，系統(tǒng)總結了聚合物用于鋰硫電池的最新進展。

  本文系統(tǒng)綜述了LSBs的工作原理和挑戰(zhàn)，從正極、粘結劑、界面相、隔膜和電解質(zhì)等方面全面概述了聚合物在LSBs中應用的最新進展（圖1）。首先從分子工程的角度重點討論了基于聚合物的硫正極包括電活性含硫聚合物和聚合物硫載體。聚合物不僅可以作為硫載體，還可以直接作為活性正極材料。通過適當?shù)暮铣煞椒ê头肿庸こ滩呗裕哂胸S富官能團和可控拓撲結構的含硫聚合物正極有望同時實現(xiàn)高硫含量和強多硫化鋰捕獲能力。與基于普通物理吸附的非極性碳載體相比，聚合物富含極性官能團，表現(xiàn)出豐富的化學結合位點和更強的多硫化鋰親和性。聚合物的柔性骨架可以有效地緩沖充放電過程中硫正極的體積變化。用作硫載體的導電聚合物可以進一步提高電子電導率。與無機/硫復合材料的熔融浸漬合成相比，含硫聚合物的合成通常在更溫和的條件下進行，從而能夠實現(xiàn)硫的均勻分布。此外，由于優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、成膜能力和可加工性，聚合物在粘結劑、隔膜和電解質(zhì)中也發(fā)揮著關鍵作用。因此本文還從功能性粘結劑的設計、多功能隔膜的設計和改性、聚合物界面相的引入和聚合物電解質(zhì)等方面系統(tǒng)總結了聚合物分子結構對抑制多硫化物溶解的影響。

圖1聚合物在鋰硫電池中的各種應用

  本文最后對聚合物在鋰硫電池中的應用和未來工作進行了總結和展望（圖2）。對于含硫聚合物正極，仍需要從聚合物鏈長、功能連接基團、極性基團、雜原子摻雜、共軛效應和拓撲結構等方面通過分子工程方法進一步提高硫含量、多硫化鋰捕獲能力和結構穩(wěn)定性。硫化聚丙烯腈可能是最有希望成功應用的含硫聚合物，但其準確的分子結構和反應機理以及電解質(zhì)的影響仍有待進一步研究。可以將原位表征技術和理論計算相結合，監(jiān)測充放電過程中聚合物的結構和形態(tài)演變，深入理解電化學反應機理。還應考慮開發(fā)可控、低成本和可大規(guī)模應用的含硫聚合物的合成方法。對于聚合物硫載體，通過調(diào)控分子結構和設計多組分納米結構以加強對多硫化鋰的捕獲、增強動力學和提高硫含量，還需要在聚合物載體中加入導電碳以提高硫正極的電子導電性。對于粘結劑，可以從引入極性基團和增加粘附力等方面進行改進，對于多功能隔膜，可以通過調(diào)節(jié)孔徑和引入極性基團進進一步抑制多硫化鋰的溶解。同時，在正極和隔膜之間引入特定的聚合物界面層也能有效抑制穿梭影響。此外，開發(fā)具有高離子電導率、優(yōu)異的機械/化學穩(wěn)定性和良好界面接觸的聚合物電解質(zhì)被認為是完全克服多硫化物溶解的最有希望的途徑�？傊哂薪Y構和功能多樣性的聚合物將拓寬實現(xiàn)鋰硫電池成功應用的策略范圍，并推動其他成本更低的金屬硫電池的未來發(fā)展。

圖2 聚合物提高鋰硫電池性能的總結與展望

  該論文第一署名機構為中南民族大學，第一作者為中南民族大學化學與材料科學學院章慶博士。工作得到國家自然科學基金(52173091, 51973235, 51902349, 51673061)、國家民委領軍人才支持計劃和湖北省創(chuàng)新群體等項目資助。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202103798 

  下載：Polymers in Lithium–Sulfur Batteries