清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Heterokaryotic transition-metal dimers embedded monolayer g-C3N3 as promising anchoring and electrocatalytic materials for lithium-sulfur battery: First-principles calculations

化学 单层 过渡金属 催化作用 锂(药物) 电池(电) 硫黄 金属锂 锚固 纳米技术 无机化学 物理化学 有机化学 电极 阳极 热力学 材料科学 内分泌学 工程类 功率(物理) 物理 医学 结构工程 生物化学
作者
Wei Dong,Xuanyi Zhu,Mingyuan Zhao,Qiming Chang,Hao Gu,Fang Yang,Ding Shen,Shuwei Tang,Xiaodong Hong,Xu Zhang,Shuang Wei,Ziwen Dong,Shaobin Yang,Shaobin Yang
出处
期刊:Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:433: 115449-115449 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.jcat.2024.115449
摘要

g-C3N3 not only has high content of pyridine nitrogen, but also has a special two-dimensional porous structure, which is an ideal diatomic catalytic host materials. In this work, homonuclear and heteronuclear dual-atom catalysts (DACs, TM-TM@g-C3N3, TM = Mn, Fe, Co, Ni) were constructed using single-layer g-C3N3 as the carrier material of DACs, and their potential as sulfur-hosting materials and electrocatalytic materials for lithium-sulfur batteries was explored through first principles comprehensively. The results show that the coupling between the two metal atoms in heteronuclear DACs can regulate the spin state of each other's d-electrons, so that the anchoring and catalytic effects of heteronuclear DACs on polysulfide are more excellent than that of homonuclear DACs. Co-Mn@g-C3N3, when utilized as the cathode material in lithium-sulfur batteries, offers exceptional properties due to the hybridization between Mn2+ high-spin state d electron and Co2+ half-filled dz2 orbital. This unique interaction not only enables the polysulfide to exhibit the lowest Gibbs free energy during conversion, but also results in the lowest reaction energy barrier of 0.26 eV for the conversion of Li2S2 to Li2S. Furthermore, it is found that when 3d transition metal atoms act as heteronuclear DACs, the coupling between metal ions with high-spin states at the active site and metal ions with empty orbitals or half-full d-electrons has the most significant catalytic effect on polysulfides.
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
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
Mira发布了新的文献求助10
3秒前
吉吉国王完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
Sunny完成签到,获得积分10
13秒前
搜集达人应助斯文的傲珊采纳,获得10
16秒前
天天快乐应助chigga采纳,获得10
19秒前
45秒前
45秒前
寒冷的月亮完成签到 ,获得积分10
45秒前
Mira完成签到,获得积分10
46秒前
47秒前
高大的凡阳完成签到 ,获得积分10
49秒前
chigga发布了新的文献求助10
52秒前
大医仁心完成签到 ,获得积分10
53秒前
54秒前
chigga完成签到,获得积分10
58秒前
佳子发布了新的文献求助10
58秒前
佳子完成签到,获得积分20
1分钟前
widesky777完成签到 ,获得积分0
1分钟前
luobote完成签到 ,获得积分10
1分钟前
人类后腿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
tlh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研小石完成签到 ,获得积分10
2分钟前
孙嘉畯完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
阳光的雪珊完成签到 ,获得积分10
3分钟前
繁荣的安白完成签到 ,获得积分10
3分钟前
沫沫完成签到 ,获得积分20
3分钟前
强强仔仔完成签到 ,获得积分10
3分钟前
欢呼亦绿完成签到,获得积分10
3分钟前
香菜张完成签到,获得积分10
3分钟前
yindi1991完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
激动的似狮完成签到,获得积分0
3分钟前
COIN_77完成签到 ,获得积分10
4分钟前
岩松完成签到 ,获得积分10
4分钟前
山是山三十三完成签到 ,获得积分10
4分钟前
zxdw完成签到,获得积分10
4分钟前
重要的天寿完成签到 ,获得积分10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
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 6350664
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165273
关于积分的说明 17182009
捐赠科研通 5406852
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862713
邀请新用户注册赠送积分活动 1840290
关于科研通互助平台的介绍 1689463