中國科技大學錢逸泰院士團隊和王功名教授課題組通過實驗和理論結(jié)合的方式，研究了金屬鈷基化合物在鋰硫化學中的動力學行為，發(fā)現(xiàn)鈷基化合物中陰離子的價電子的p能帶中心相對費米能級的位置，是影響鋰硫電池界面電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)動力學性質(zhì)的主要因素。該研究成果日前發(fā)表在國際頂級能源材料期刊《焦耳》雜志上。

鋰硫(Li-S)電池因高理論比容量、能量密度以及低成本等優(yōu)勢而備受關(guān)注。但充放電過程中間產(chǎn)物多硫化鋰的溶解引起穿梭效應(yīng)，嚴重限制了其實際應(yīng)用。

科研人員通過對轉(zhuǎn)化動力學性能的研究，發(fā)現(xiàn)制備的金屬鈷基化合物表現(xiàn)出完全不同的電化學動力學行為。

DFT模擬結(jié)果以及同時電荷差分密度分析表明，通過嘗試關(guān)聯(lián)不同鈷基化合物的陰離子價帶的p能帶中心位置與多硫化合物電化學轉(zhuǎn)化的動力學性能，發(fā)現(xiàn)改變陰離子價電子的p能帶中心相對費米能級的位置，能夠有效調(diào)控界面電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)動力學，從而成為影響Li-S化學動力學性能的主要因素。這一成果將為Li-S電池應(yīng)用研發(fā)起到指導(dǎo)作用。