摘要：以单质硫为正极的锂硫电池表现出极高的放电比容量(1672 mAh·g^(-1)),是极具潜力的下一代二次动力电池。然而,充放电过程中溶解的高阶多硫化锂(Li_(2)S_(n),4≤n≤8)的穿梭效应,以及硫物种缓慢的氧化还原动力学过程是锂硫电池商业应用前需要解决的关键问题。而电化学催化的引入是解决上述问题行之有效的策略。本文从电化学催化角度出发,重新讨论认识多硫化物的存在形式,并从吸附-催化、活性中间体两个方面,根据不同的反应机理、路径分析多硫化物转化机制,总结定量评价催化性能方法,以期为锂硫电池高效电催化剂的设计提供思路。

摘要：随着可再生能源的开发利用,锂离子电池凭借其高能量密度、长循环寿命、自放电小等特性,被认为是最重要的储能技术之一。然而,由锂离子电池热失控引起的火灾或爆炸事故频发,提高其安全性能刻不容缓。锂离子电池热失控发生源于电池外部受到滥用,导致电池内部生长锂枝晶造成短路、电极分解析出气体、易燃电解液分解,从而发生燃爆。以锂离子电池内部组件为出发点,基于锂离子电池热失控机理研究,从锂离子电池正负极及电解液等方面详细分析了热失控诱因;对热失控过程中电池内部的反应过程进行了全面阐述;针对锂离子电池热失控提出了抑制锂枝晶生长、设计电解液、减少正极氧释放、优化隔膜等内部改进策略,综合锂离子电池外部热管理以实现对锂离子电池的内外双重保护。

摘要：锂硫(Li-S)电池因其超高的理论能量密度(2600 Wh·kg^(-1))有望成为下一代高能量密度电池的候选者之一。然而,它存在硫利用率低、容量衰减快以及多硫化锂(LiPSs)发生“流失效应”等问题,这使得Li-S电池反应动力学缓慢,严重限制了其实际应用。物理限制、化学吸附等方法可以加速硫、LiPSs和Li_(2)S之间的氧化还原反应,减少LiPSs的流失,加速动力学过程,使电池具有高能量密度和长循环稳定性。基于整体电化学反应过程,对近些年使用的材料如何促进动力学进程、阻止LiPSs的流失,以及相应策略的评价进行了综述,以指导提升电池动力学性能的合理设计和Li-S电池的实际应用。

摘要：电化学反应器中隔膜材料是将正极和负极在电子通路上隔开但在离子传输通路上保持畅通的特殊材料。作为电化学反应器三个关键材料之一,隔膜材料还需耐强酸/强碱和高电压等环境。围绕电化学反应器中隔膜材料,从分子设计的角度针对材料电化学性能与化学稳定性的调控、电化学装置的介观传质性能的促进和改善等研究思路与进展进行了综述,为相关研究提供性能导向的分子设计参考。

摘要：锂硫电池以其高理论比容量、环境友好和低成本等优点成为理想的下一代高能量密度储能装置。但活性材料的绝缘特性、多硫化物的穿梭效应和硫物种缓慢的动力学转化过程,导致电池性能持续衰减,是目前阻碍锂硫电池商业化发展的关键。利用催化材料加速硫物种转化,研究催化氧化还原动力学,从而实现高性能锂硫电池的开发、认知硫物种微观转化机制,是近年来受到广泛关注的研究热点。本综述从理解多硫化物产生、转化和硫化锂沉积等角度入手,讨论了锂硫化学中的催化转化特点,综述了近年来锂硫电池催化材料的研究进展,评述了催化剂的设计策略与评价方法,可为高活性锂硫电池催化剂材料提供一定的借鉴。

摘要：利用3ds MAX软件对金属晶体进行实时三维建模,在课堂上引导学生从简单立方晶胞开始,采用'修改-试错-验证'模式,逐步构建出立方晶系的所有晶胞。使学生在好奇心驱动下逐步理解并自主'发现'知识,探究密堆积的特点与条件,最终建立晶胞结构与堆积的关系。通过学生的主体参与,将知识传授与能力培育相融合,提升学生化学学科核心素养。

摘要："科学态度与社会责任"是《普通高中课程标准(2017年版)》提出的5大化学学科核心素养之一,但在课堂教学实践中对其的培养却往往流于形式和表面,使得学生并不能真正理解和认同化学学科与社会发展的密切关系。在元素化学的必修课和选修课课堂教学中进行了一系列的"反向思维"教学尝试,通过建立"当某种元素不存在"这一假设来引导学生思考此情境对社会生产生活的影响。通过此教学尝试,让学生在获得元素知识的同时,深刻认识元素价值,并理解化学科学与现代社会发展的重要关系,提升学生的社会使命感与责任感;使学生进一步树立科学利用元素资源和建设现代化祖国的远大志向。