亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Visualizing interfacial collective reaction behaviour of Li–S batteries

锂(药物) 溶解 化学物理 电化学 相(物质) 化学 纳米技术 化学工程 材料科学 电极 物理化学 有机化学 医学 工程类 内分泌学
作者
Shiyuan Zhou,Jie Shi,Sangui Liu,Gen Li,Fei Pei,Youhu Chen,Junxian Deng,Qizheng Zheng,Jiayi Li,Chen Zhao,Inhui Hwang,Chengjun Sun,Yuzi Liu,Yu Deng,Ling Huang,Yu Qiao,Gui‐Liang Xu,Jian‐Feng Chen,Khalil Amine,Shi‐Gang Sun
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:621 (7977): 75-81 被引量:540
标识
DOI:10.1038/s41586-023-06326-8
摘要

Benefiting from high energy density (2,600 Wh kg-1) and low cost, lithium-sulfur (Li-S) batteries are considered promising candidates for advanced energy-storage systems1-4. Despite tremendous efforts in suppressing the long-standing shuttle effect of lithium polysulfides5-7, understanding of the interfacial reactions of lithium polysulfides at the nanoscale remains elusive. This is mainly because of the limitations of in situ characterization tools in tracing the liquid-solid conversion of unstable lithium polysulfides at high temporal-spatial resolution8-10. There is an urgent need to understand the coupled phenomena inside Li-S batteries, specifically, the dynamic distribution, aggregation, deposition and dissolution of lithium polysulfides. Here, by using in situ liquid-cell electrochemical transmission electron microscopy, we directly visualized the transformation of lithium polysulfides over electrode surfaces at the atomic scale. Notably, an unexpected gathering-induced collective charge transfer of lithium polysulfides was captured on the nanocluster active-centre-immobilized surface. It further induced an instantaneous deposition of nonequilibrium Li2S nanocrystals from the dense liquid phase of lithium polysulfides. Without mediation of active centres, the reactions followed a classical single-molecule pathway, lithium polysulfides transforming into Li2S2 and Li2S step by step. Molecular dynamics simulations indicated that the long-range electrostatic interaction between active centres and lithium polysulfides promoted the formation of a dense phase consisting of Li+ and Sn2- (2 < n ≤ 6), and the collective charge transfer in the dense phase was further verified by ab initio molecular dynamics simulations. The collective interfacial reaction pathway unveils a new transformation mechanism and deepens the fundamental understanding of Li-S batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
10秒前
Kevin完成签到,获得积分10
26秒前
薛定不饿完成签到 ,获得积分10
34秒前
Copyright应助BigTong采纳,获得10
37秒前
何同学完成签到,获得积分10
37秒前
Sunvo完成签到,获得积分10
41秒前
41秒前
合一海盗完成签到,获得积分0
45秒前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
炙热含玉发布了新的文献求助10
47秒前
xaaaa发布了新的文献求助10
56秒前
58秒前
鱼饼发布了新的文献求助10
1分钟前
科研通AI6.4应助xaaaa采纳,获得10
1分钟前
lin123完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
还好完成签到,获得积分10
1分钟前
mmm发布了新的文献求助30
1分钟前
科研通AI6.4应助mmm采纳,获得10
1分钟前
111完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
mmm完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
Bond完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
闪闪的翠曼完成签到 ,获得积分10
2分钟前
鱼饼发布了新的文献求助10
2分钟前
科研通AI6.4应助鱼饼采纳,获得30
2分钟前
2分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
爱听歌笑寒完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
Chuh_yb发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
我要看文献完成签到 ,获得积分10
3分钟前
didiaonn完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7263446
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8884578
关于积分的说明 18776942
捐赠科研通 6942006
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202578
关于科研通互助平台的介绍 2375722
邀请新用户注册赠送积分活动 2178488