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新聞網(wǎng)訊 近日，我校物理科學(xué)學(xué)院特聘教授宋建軍在國(guó)際頂級(jí)期刊Advanced Materials發(fā)表題為“Synergistic Electric-Spin-Dipole Modulation for Bidirectional Polysulfide Conversion Toward Reliable Lithium-Sulfur Batteries”的研究論文，闡明了電場(chǎng)、自旋態(tài)和偶極相互作用及其對(duì)多硫化鋰（LiPSs）影響的可控調(diào)節(jié)，特別是這些因素之間的協(xié)同作用。論文第一作者為于順先（2023級(jí)物理學(xué)碩士），特聘教授宋建軍為論文的獨(dú)立通訊作者，青島大學(xué)為唯一通訊單位。

該工作提出通過(guò)引入非晶CoB相至Co-CoP異質(zhì)結(jié)中，協(xié)同調(diào)控BIEF、自旋態(tài)與偶極耦合效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)LiPSs的高效吸附與快速轉(zhuǎn)化。該研究提出內(nèi)建電場(chǎng)強(qiáng)度在充放電過(guò)程中對(duì)異質(zhì)界面多硫化物遷移具有不同影響，并證明非晶CoB相有效降低了Co-CoP的BIEF強(qiáng)度，促進(jìn)了充放電過(guò)程中多硫化鋰在異質(zhì)界面的雙向遷移。B摻雜誘導(dǎo)過(guò)渡金屬Co的自旋態(tài)向低自旋構(gòu)型轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)了d軌道電子局域化，減小了d-p能級(jí)間隙，并通過(guò)理論計(jì)算驗(yàn)證了鈷與硫原子之間d-p軌道雜化的優(yōu)化。與CoP中較弱的偶極矩相比，CoB內(nèi)部偶極的均勻排列產(chǎn)生了適度增強(qiáng)的靜電吸引力，這增強(qiáng)了對(duì)多硫化鋰的鍵合效應(yīng)，并提高了吸附-雜化性能。該研究提出了一種用于增強(qiáng)多硫化物限制/轉(zhuǎn)化的多維協(xié)同調(diào)控機(jī)制（BIEF、自旋和偶極），該機(jī)制可推廣至其他受穿梭效應(yīng)困擾的電池體系。