Isolated Single-Atom Ni–N5 Catalytic Site in Hollow Porous Carbon Capsules for Efficient Lithium–Sulfur Batteries

催化作用 硫黄 电化学 碳纤维 阴极 材料科学 锂(药物) 部分 化学工程 氧化还原 无机化学 纳米技术 电极 化学 物理化学 有机化学 复合材料 内分泌学 工程类 冶金 复合数 医学
作者
Shaolong Zhang,Xin Ao,Jing Huang,Bin Wei,Yanliang Zhai,Dong Zhai,Wei Deng,Chenliang Su,Dingsheng Wang,Yadong Li
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:21 (22): 9691-9698 被引量:199
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.1c03499
摘要

Lithium-sulfur (Li-S) batteries suffer from multiple complex and often interwoven issues, such as the low electronic conductivity of sulfur and Li2S/Li2S2, shuttle effect, and sluggish electrochemical kinetics of lithium polysulfides (LiPSs). Guided by theoretical calculations, a multifunctional catalyst of isolated single-atom nickel in an optimal Ni-N5 active moiety incorporated in hollow nitrogen-doped porous carbon (Ni-N5/HNPC) is constructed and acts as an ideal host for a sulfur cathode. The host improved electrical conductivity, enhanced physical-chemical dual restricting capability toward LiPSs, and, more importantly, boosted the redox reaction kinetics by the Ni-N5 active moiety. Therefore, the Ni-N5/HNPC/S cathode exhibits superior rate performance, long-term cycling stability, and good areal capacity at high sulfur loading. This work highlights the important role of the coordination number of active centers in single-atom catalysts and provides a strategy to design a hollow nanoarchitecture with single-atom active sites for high-performance Li-S batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
1秒前
ZHANG发布了新的文献求助10
1秒前
XIXI发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
小瑄完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
AA发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
YANG完成签到,获得积分20
9秒前
lkalvnldv完成签到,获得积分10
10秒前
酷酷士晋发布了新的文献求助10
10秒前
认真的裙子完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
大模型应助十九采纳,获得10
12秒前
八大山人发布了新的文献求助10
13秒前
ZHANG完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
16秒前
vn发布了新的文献求助10
16秒前
自然的衫完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
简w发布了新的文献求助20
18秒前
19秒前
AA完成签到,获得积分10
19秒前
YANG发布了新的文献求助20
20秒前
赘婿应助咩咩采纳,获得10
20秒前
24秒前
27秒前
27秒前
Binbin完成签到,获得积分10
29秒前
tuanheqi发布了新的文献求助20
30秒前
十九发布了新的文献求助10
31秒前
33秒前
33秒前
35秒前
36秒前
37秒前
不知道发布了新的文献求助10
38秒前
40秒前
高分求助中
Evolution 10000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
The Kinetic Nitration and Basicity of 1,2,4-Triazol-5-ones 440
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3164329
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2815119
关于积分的说明 7907636
捐赠科研通 2474677
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1317626
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631871
版权声明 602234