我國科技大學(xué)錢逸泰院士團(tuán)隊(duì)和王功名教授課題組通過實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)合的方式，研究了金屬鈷基化合物在鋰硫化學(xué)中的動力學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)鈷基化合物中陰離子的價(jià)電子的p能帶中心相對費(fèi)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(xué)性質(zhì)的重要因素。

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(yán)重限制了其實(shí)際應(yīng)用。

科研人員通過對轉(zhuǎn)化動力學(xué)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(xué)動力學(xué)行為。

DFT模擬結(jié)果以及同時(shí)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(jià)帶的p能帶中心位置與多硫化合物電化學(xué)轉(zhuǎn)化的動力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)改變陰離子價(jià)電子的p能帶中心相對費(fèi)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(xué)，從而成為影響Li-S化學(xué)動力學(xué)性能的重要因素。這一成果將為Li-S電池應(yīng)用研發(fā)起到指導(dǎo)用途。由于目前的純電動汽車?yán)m(xù)駛里程普遍比較低,如要進(jìn)行長途旅行或者由于駕駛者忘記充電而造成電池電量不足,又不能返回家中進(jìn)行充電,這時(shí)就要進(jìn)行快速充電,以能繼續(xù)旅程。根據(jù)調(diào)查和現(xiàn)有的技術(shù),目前消費(fèi)者能接受的充電時(shí)間普遍低于20min。而由于電池的技術(shù)尚沒有大的突破,80%的充電量依然要30min的時(shí)間。

純電動汽車在充電上還面對一個(gè)非常大的障礙,那就是各個(gè)公司、國家的接口不相同,歐洲、日本的接口有5PIN、7PIN,國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)也沒有統(tǒng)一,同時(shí),快充接口的通訊協(xié)議也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),這在一定程度上阻礙了整個(gè)純電動汽車行業(yè)的發(fā)展。