Rationalizing the Effect of Oxygen Vacancy on Oxygen Electrocatalysis in Li–O2 Battery

氧气 氧化还原 密度泛函理论 空位缺陷 价(化学) 电催化剂 催化作用 电子转移 材料科学 尖晶石 化学 析氧 化学物理 电化学 无机化学 光化学 物理化学 计算化学 结晶学 电极 有机化学 冶金 生物化学
作者
Jiabao Li,Chaozhu Shu,Chunhai Liu,Xianfei Chen,Anjun Hu,Jianping Long
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:16 (24) 被引量:110
标识
DOI:10.1002/smll.202001812
摘要

Abstract Albeit the effectiveness of surface oxygen vacancy in improving oxygen redox reactions in Li–O 2 battery, the underpinning reason behind this improvement remains ambiguous. Herein, the concentration of oxygen vacancy in spinel NiCo 2 O 4 is first regulated via magnetron sputtering and its relationship with catalytic activity is comprehensively studied in Li–O 2 battery based on experiment and density functional theory (DFT) calculation. The positive effect posed by oxygen vacancy originates from the up shifted antibond orbital relative to Fermi level ( E f ), which provides extra electronic state around E f , eventually enhancing oxygen adsorption and charge transfer during oxygen redox reactions. However, with excessive oxygen vacancy, the negative effect emerges because the metal ions are mostly reduced to low valence based on the electrical neutral principle, which not only destabilizes the crystal structure but also weakens the ability to capture electrons from the antibond orbit of Li 2 O 2 , leading to poor catalytic activity for oxygen evolution reaction (OER).

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
111应助丙烯酸树脂采纳,获得10
1秒前
CodeCraft应助lixiang采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
zxcvbnm发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
蓝景轩辕发布了新的文献求助200
4秒前
小泽完成签到,获得积分10
5秒前
咖啡豆发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
无花果应助随心随意采纳,获得10
7秒前
8秒前
风清扬发布了新的文献求助10
8秒前
Fairy完成签到,获得积分10
8秒前
寒冷的鸡翅完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.1应助huanghuang采纳,获得10
9秒前
9秒前
YYY完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
乃神完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
一郭红烧肉完成签到,获得积分10
11秒前
zed320完成签到 ,获得积分10
11秒前
wanci应助激昂的小懒虫采纳,获得10
12秒前
yunchaozhang发布了新的文献求助10
12秒前
小鱼鱼完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
黄良凤完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
gg完成签到,获得积分10
15秒前
babylow完成签到,获得积分10
15秒前
开朗草丛发布了新的文献求助10
15秒前
YPHCC发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
EV发布了新的文献求助10
17秒前
熠熠生辉完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Introduction to Cosmetic Formulation and Technology, 2nd Edition 400
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
A Step-by-Step Guide to Qualitative Data Coding 2nd Edition 400
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6700887
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8442623
关于积分的说明 18035432
捐赠科研通 5936071
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2988835
邀请新用户注册赠送积分活动 1964618
关于科研通互助平台的介绍 1908154