物理科学学院宋建军课题组在Advanced Materials发表研究成果

新闻网讯 近日，我校物理科学学院特聘教授宋建军在国际顶级期刊Advanced Materials发表题为“Synergistic Electric-Spin-Dipole Modulation for Bidirectional Polysulfide Conversion Toward Reliable Lithium-Sulfur Batteries”的研究论文，阐明了电场、自旋态和偶极相互作用及其对多硫化锂（LiPSs）影响的可控调节，特别是这些因素之间的协同作用。论文第一作者为于顺先（2023级物理学硕士），特聘教授宋建军为论文的独立通讯作者，青岛大学为唯一通讯单位。

该工作提出通过引入非晶CoB相至Co-CoP异质结中，协同调控BIEF、自旋态与偶极耦合效应，实现LiPSs的高效吸附与快速转化。该研究提出内建电场强度在充放电过程中对异质界面多硫化物迁移具有不同影响，并证明非晶CoB相有效降低了Co-CoP的BIEF强度，促进了充放电过程中多硫化锂在异质界面的双向迁移。B掺杂诱导过渡金属Co的自旋态向低自旋构型转变，增强了d轨道电子局域化，减小了d-p能级间隙，并通过理论计算验证了钴与硫原子之间d-p轨道杂化的优化。与CoP中较弱的偶极矩相比，CoB内部偶极的均匀排列产生了适度增强的静电吸引力，这增强了对多硫化锂的键合效应，并提高了吸附-杂化性能。该研究提出了一种用于增强多硫化物限制/转化的多维协同调控机制（BIEF、自旋和偶极），该机制可推广至其他受穿梭效应困扰的电池体系。