鋰硫電池由于具有高理論能量密度、價(jià)格低廉和環(huán)境友好等特點(diǎn)而被認(rèn)為是一種理想的下一代儲(chǔ)能器件。目前，理解鋰硫電池中復(fù)雜的多電子反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)高效電池體系的理性設(shè)計(jì)，往往需要多種科學(xué)研究方法的綜合應(yīng)用。計(jì)算化學(xué)與計(jì)算材料學(xué)等方法的興起則為鋰硫電池的研究提供了新的機(jī)遇，并已經(jīng)取得了一些初步的成果。

【成果簡(jiǎn)介】

近日，清華大學(xué)化學(xué)工程系張強(qiáng)教授課題組受邀在國(guó)際頂尖期刊Materials Today上發(fā)表了題為“Combining Theory and Experiment in Lithium–Sulfur Batteries: Current Progress and Future Perspectives”的綜述文章。該綜述系統(tǒng)地總結(jié)了理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)表征在鋰硫電池中的綜合應(yīng)用，從X-射線衍射、拉曼光譜、紅外光譜、X-射線吸收光譜、結(jié)合能和核磁等方面深入分析了理論與實(shí)驗(yàn)如何進(jìn)行結(jié)合及其困難，為未來鋰硫電池及相關(guān)能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換領(lǐng)域結(jié)合理論與計(jì)算方法，深入揭示其中化學(xué)本質(zhì)提供了重要的指導(dǎo)與研究思路。張強(qiáng)教授和美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校材料工程系的Kristin A. Persson教授為本文的(共同通訊)作者，第一作者為清華大學(xué)化學(xué)工程系陳翔博士，第二作者為美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校材料工程系侯廷政博士。

【圖文導(dǎo)讀】

圖 1. 常用計(jì)算方法及其在鋰硫電池中應(yīng)用總結(jié)