久久人妻熟女中文字幕av蜜芽,我我色综合,两女女百合互慰av赤裸无遮挡,脱了内裤掀起pg两边打肿

為了讓讀者形象理解鋰硫電池中涉及的多硫化物轉化反應，作者在圖1a展示了該電池中涉及的SRR的示意圖。其中，SRR涉及從S₈分子到Li₂S固體的復雜的16電子轉化過程。圖1b顯示了具有N，S–HGF催化劑的CV曲線。插圖顯示了在約2.11–2.25 V的近似電壓范圍內的平臺，這是Li₂S₈轉化為Li₂S₄的延遲引起的電壓變化范圍。圖1c示意了本研究中使用的原位拉曼技術。總之，圖1形象的給讀者展示了一個微觀化學原子反應的機理，有助于作者進一步采用一些表征手段去驗證這個想法。下載化學加APP到你手機，收獲更多商業合作機會。。

圖片來源：Nature

為進一步揭示N,S–HGF對Li-S電池中多硫化物轉化反應的顯著影響（圖2）。作者首先確認了N,S–HGF相較于未摻雜的HGF能夠明顯加速SRR動力學。比如通過對CV曲線進行積分，計算得到的電荷數被轉換為完整的16電子過程中的電子轉移數。在第二個峰值（2.11 V）開始處分離整體放電過程，得到了一個電荷轉移比為4.08:11.92（約等于1:3），這一比例經過電流-放電測試進行驗證。這表明Li₂S₄是主要中間體分隔了兩個還原峰。為了探究這一反應的化學起源，作者使用第一性原理計算了不同多硫化物中間體之間的基本能量學。計算模擬顯示，從S₈到Li₂S₈的轉化產生了2.41 V的最高計算輸出電位。而Li₂S₈分子的進一步轉化涉及多個可能的分支，計算表明形成兩個Li₂S₄的路徑是放熱比較嚴重的，所以是最有可能產生2.24 V的輸出電位。最后，考慮到實驗中觀察到的平臺可能源于混合反應產物的延遲電化學轉化，作者通過將DFT計算結果與電壓效應結合，模擬得到不同多硫化物的濃度隨電位的變化。計算顯示，主導的LiPS相的順序為S₈、Li₂S₈、Li₂S₆、Li₂S₄和Li₂S。從濃度導出的CV曲線得到的電荷比為2.82:1.20:11.98，與實驗中觀察到的比例相匹配。這一研究為理解Li-S電池中復雜的反應機制提供了重要的依據，為優化電池性能提供了理論指導。

圖2. SRR的電荷分析和反應網絡。

為了探究Li-S電池放電過程中的具體反應中間體，作者采用了原位拉曼光譜技術對放電CV掃描過程中的反應中間體進行了研究。圖3a,b展示了在不同電位下反應中間體的變化。結果表明，在初始狀態下存在典型的S₈峰（469 cm^?1），證實了元素硫的存在。隨著電位的降低，S₈信號逐漸減小，并在約2.36 V處消失，同時約2.44 V下出現了Li₂S₈信號（508 cm^?1）并伴隨著Li₂S₆峰（399 cm^?1）的出現。隨后，Li₂S₈峰值逐漸減小，而Li₂S₄峰（501 cm^?1）在約2.18 V時達到最大值。隨著電位的降低，Li₂S₄成為主要的多硫化物，而通過共晶反應形成的Li₂S₆也顯著存在。通過比較實驗和計算結果，發現了S₈、Li₂S₈、Li₂S₆、Li₂S₄在不同電位下的濃度變化具有相似的序列。值得注意的是，Li₂S₆的出現電位與Li₂S₈相似，而其消耗電位與Li₂S₄相似，表明通過共晶/非共晶反應之間存在動態平衡。這些結果有助于更好地理解Li-S電池的放電機制，并為設計更高性能的電池提供了重要參考。

圖片來源：Nature

為了進一步了解電催化劑對SRR的影響，作者對比研究了非摻雜的HGF與N,S–HGF的催化系統（圖4）。結果顯示，在高電位處這兩種不同催化劑的放電第一步在某種程度上存在差異。具體是Li₂S₈的峰在HGF中稍有延遲。此外，Li₂S₆的轉化對非摻雜的HGF更為敏感。這是因為在這種情況下Li₂S₄的轉化動力學較慢，從而延遲了低價態的多硫化物消耗，使其出現在更低的電位區域（低于1.97 V），但是在該區域中電化學還原Li₂S₆也可能開始發生。所以結果說明Li₂S₄的轉化主導了電催化過程，特別是在SRR的第二階段開始時。這些CV和實時拉曼研究顯示了HGF和N,S–HGF之間明顯的SRR動力學差異，突顯了高效催化劑帶來的好處。

圖4. SRR中不同催化劑的比較。

圖5通過研究第二階段的反應途徑——即從Li₂S₄到Li₂S的轉化，以了解這兩種電催化劑的不同電位范圍。考慮從Li₂S₄開始的所有可能的電子轉移步驟（見圖5），他們在各種催化劑位點的存在下檢查了總共12種不同的反應途徑。結果發現了兩個產生最高輸出電位的途徑（見圖5c）。比如，在這兩個途徑中，相對于非摻雜位點為2.03 V ，N,S共摻雜位點表現出更高的輸出電位（2.11 V），因此展示了N,S–HGF的卓越性能。有趣的是，內部缺陷位點在輸出電位圖中位于頂部的距離較近（圖5b、c），與花邊和鋸齒邊緣位點（分別為三角形和方形）相比，驗證了石墨烯摻雜對電催化的有效性。這表明，最終從Li₂S₂到Li₂S的轉化是電位限制的步驟。HGF和N,S–HGF有效輸出電位的模擬差異僅在第二階段顯著，與實驗結果基本相符。實驗證明和理論之間的這種密切關聯進一步驗證了改進Li-S電池的電催化策略。