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  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  锂-氧电池与锂-离子电池相比,具有更高的理论比能量,吸引了学术界和工业界的广泛关注。目前,锂-氧电池表现为循环稳定性较差,这归因于氧还原物种(O2−,LiO2和Li2O2)和电池组件(电极材料和电解液)之间的副反应。若要消除这些副反应,需要从本质上理解氧还原物种的化学性质。O2−和Li2O2已从实验和理论上研究得较为透彻,而LiO2由于在常规实验条件下不易获得,因此其化学性质尚不清晰。

  (a)液氨中合成LiO2的现场拉曼光谱数据(b)液氨中合成的LiO2在放置一段时间后产生N2的质谱数据(c-e)液氨中LiO2最终转变为LiOH和LiOH•H2O红外光谱,拉曼光谱和x-射线研究结果。

  锂-氧电池与锂-离子电池相比,具有更高的理论比能量,吸引了学术界和工业界的广泛关注。目前,锂-氧电池表现为循环稳定性较差,这归因于氧还原物种(O2−,LiO2和Li2O2)和电池组件(电极材料和电解液)之间的副反应。若要消除这些副反应,需要从本质上理解氧还原物种的化学性质。O2−和Li2O2已从实验和理论上研究得较为透彻,而LiO2由于在常规实验条件下不易获得,因此其化学性质尚不清晰。

  中国科学院长春应用化学研究所彭章泉团队,报道了一种在液氨(-78℃)中合成LiO2的方法,比较了O2−,LiO2和Li2O2在液氨中的化学反应性,首次从实验上证明LiO2是锂-氧电池中反应活性最高的氧还原物种,并从理论上给出了LiO2在液氨中的反应机制。同时,证明LiO2中间产物的存在时间越短,锂-氧电池的可逆性越高。ag试玩网站研究工作以LiO2:Cryosynthesis and Chemical/Electrochemical Reactivities为题,发表在The Journal of Physical Chemistry Letters上。

  基于对锂-氧电池氧还原反应中间产物化学性质的理解,研究团队开发了具有高度化学和电化学稳定性的Hexamethylphosphoramide电解液体系,与目前的醚类电解液相比,提升了电池的循环寿命。研究工作以A High-Performance Li-O2 Battery with a Strongly Solvating Hexamethylphosphoramide Electrolyteand a LiPON-Protected Lithium Anode为题,发表在Advanced Materials上。

  (a)液氨中合成LiO2的现场拉曼光谱数据(b)液氨中合成的LiO2在放置一段时间后产生N2的质谱数据(c-e)液氨中LiO2最终转变为LiOH和LiOH•H2O红外光谱,拉曼光谱和x-射线研究结果。