進展1:人工智能大模型為精準天氣預報帶來新突破。
進展2:揭示人類基因組暗物質驅動衰老的機制。
進展3:發(fā)現大腦“有形”生物鐘的存在及其節(jié)律調控機制。
進展4:農作物耐鹽堿機制解析及應用。
進展5:新方法實現單堿基到超大片段DNA精準操縱。
進展6:揭示人類細胞DNA復制起始新機制。
進展7:“拉索”發(fā)現史上最亮伽馬暴的極窄噴流和十萬億電子伏特光子。
進展8:玻色編碼糾錯延長量子比特壽命。
進展9:揭示光感受調節(jié)血糖代謝機制。
進展10:發(fā)現鋰硫電池界面電荷存儲聚集反應新機制。
“發(fā)現鋰硫電池界面電荷存儲聚集反應新機制”由廈門大學廖洪鋼教授、孫世剛院士和北京化工大學陳建峰院士團隊完成。鋰硫電池具有極高的能量密度和較低的成本,然而,鋰硫電池的廣泛應用還未能實現,因為它在充放電過程中,電池性能會快速下降,每塊電池就像一個神秘的“黑匣子”。受限于傳統(tǒng)原位顯微研究技術的時空分辨率低及鋰硫體系不穩(wěn)定等因素,人們對其內部發(fā)生的化學反應過程尚不清楚,無法針對性解決問題,嚴重阻礙其應用。
廈門大學廖洪鋼、孫世剛和北京化工大學陳建峰等開發(fā)高分辨電化學原位透射電鏡技術,耦合真實電解液環(huán)境和外加電場,實現對鋰硫電池界面反應原子尺度動態(tài)實時觀測和研究。發(fā)現電池活性材料表面分子聚集成為分子團進行反應,電荷轉移可以首先存儲在聚集分子團中,分子團得到電子但不會發(fā)生轉化,直到獲得足夠電子后瞬時結晶轉化。而沒有活性的材料表面遵循經典的單分子反應途徑,多硫化鋰分子逐步得到電子,分步轉化,最后轉化為Li2S。模擬計算表明,活性中心與多硫化鋰之間的靜電作用促進了Li+和多硫分子的聚集,并證實分子聚集體中的電荷可以自由轉移。
近百年來,電化學界面反應通常被認為僅存在“內球反應”和“外球反應”單分子途徑。該研究揭示出電化學界面反應存在第三種“電荷存儲聚集反應”機制,加深了對多硫化物演變及其對電池表界面反應動力學影響的認識,為下一代鋰硫電池設計提供指導。
據介紹,此項年度評選活動自2005年啟動已成功舉辦19屆。2023年度“中國科學十大進展”由相關學科領域專家先從600多項科學研究成果中遴選出30項成果,在此基礎上評選出的10項重大科學研究成果。

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