Understanding the lithium–sulfur battery redox reactions via operando confocal Raman microscopy

多硫化物 氧化还原 电化学 动力学 拉曼光谱 化学 扫描电化学显微镜 硫黄 材料科学 化学工程 纳米技术 电极 无机化学 物理化学 有机化学 光学 物理 工程类 电解质 量子力学
作者
Shuang‐Yan Lang,Seung‐Ho Yu,Xinran Feng,Mihail R. Krumov,Héctor D. Abruña
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1) 被引量:122
标识
DOI:10.1038/s41467-022-32139-w
摘要

Abstract The complex interplay and only partial understanding of the multi-step phase transitions and reaction kinetics of redox processes in lithium–sulfur batteries are the main stumbling blocks that hinder the advancement and broad deployment of this electrochemical energy storage system. To better understand these aspects, here we report operando confocal Raman microscopy measurements to investigate the reaction kinetics of Li–S redox processes and provide mechanistic insights into polysulfide generation/evolution and sulfur deposition. Operando visualization and quantification of the reactants and intermediates enabled the characterization of potential-dependent rates during Li–S redox and the linking of the electronic conductivity of the sulfur-based electrode and concentrations of polysulfides to the cell performance. We also report the visualization of the interfacial evolution and diffusion processes of different polysulfides that demonstrate stepwise discharge and parallel recharge mechanisms during cell operation. These results provide fundamental insights into the mechanisms and kinetics of Li–S redox reactions.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
鲁文婷完成签到,获得积分20
刚刚
李健的小迷弟应助yuko采纳,获得10
刚刚
无心的平蝶应助Wangyingjie5采纳,获得10
刚刚
科研通AI6应助洁净的西装采纳,获得50
刚刚
刚刚
1秒前
思源应助酷酷蓝天采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
lyh发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
XYZ发布了新的文献求助10
2秒前
JamesPei应助kls采纳,获得10
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
aaa发布了新的文献求助10
4秒前
tsytsy90完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
吴陈发布了新的文献求助10
4秒前
在水一方应助RYE采纳,获得10
4秒前
5秒前
兴奋傲柔完成签到 ,获得积分10
5秒前
深情安青应助VDC采纳,获得10
5秒前
大妈发布了新的文献求助10
5秒前
虎牛发布了新的文献求助10
5秒前
洁净的代容完成签到,获得积分10
5秒前
jellorio发布了新的文献求助10
6秒前
lhy完成签到,获得积分20
6秒前
爆米花应助淡淡的若翠采纳,获得10
7秒前
称心曼安完成签到,获得积分10
7秒前
七七发布了新的文献求助10
8秒前
煎饼发布了新的文献求助10
8秒前
KKK完成签到,获得积分20
8秒前
Leo发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
英俊的铭应助落后的翠风采纳,获得10
10秒前
称心曼安发布了新的文献求助10
10秒前
852应助一支桃桃采纳,获得10
10秒前
高分求助中
(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
Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей,2000 1000
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 510
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4690190
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4062316
关于积分的说明 12560350
捐赠科研通 3759943
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2076535
邀请新用户注册赠送积分活动 1105263
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 984007