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道破天机:岳不群比左冷禅就是差在这里

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研究表明,天机磁黄铁矿在充放电循环中的快速衰减源于放电产物(Fe与Li2S)的相分离以及充电产物Fen+在电解液中的溶解流失。天然矿物作为一种最原始,群比最简单但也最不简单的材料,如何将其直接应用反映出一种返璞归真,大道至简的自然哲学。

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例如,左冷本工作发现的Fen+溶解流失机理与文献中FeF2的衰减机理如出一辙,而后者已被证实可以通过引入固态电池的方式提升稳定性。【数据概览】图1.天然磁黄铁矿的物理纯化及结构表征©2022ElsevierB.V.图2.磁黄铁矿-锂半电池的电化学表征©2022ElsevierB.V.图3.磁黄铁矿的容量衰减机理研究©2022ElsevierB.V.图4.掺碳后的磁黄铁矿-锂半电池的电化学表征©2022ElsevierB.V.图5.掺碳后的磁黄铁矿衰减机理研究©2022ElsevierB.V.图6.控制充放电电压区间以稳定磁黄铁矿/碳电极©2022ElsevierB.V.【成果启示】本篇工作证明了天然矿物作为一种低成本、道破环境友好型的材料不经过化学合成直接用于电化学储能的可行性。作者通过控制电极材料中导电碳的含量以及充放电电压区间,天机在不引入化学合成的前提下将磁黄铁矿的循环稳定性从3圈提升到了100圈。

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第一作者:群比王泓民通讯作者:王泓民通讯单位:耶鲁大学化学系,耶鲁大学能源科学研究所论文doi:10.1016/j.ensm.2022.10.058。然而这一概念极具挑战性,左冷因为大部分天然矿物都是电化学惰性的,并且所制成的电池会随着充放电循环迅速衰减。

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如果能直接把天然矿物拿来做成电池,道破不仅降低了成本,而且让储能器件本身也和其所储存的能量一样绿色可持续。

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天机2004年兼任国家纳米科学中心首席科学家。群比两种方法均被证明在调节电荷向O的转移以及HER性能的变化中起关键作用。

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