Promising single-atom catalysts for lithium-sulfur batteries screened by theoretical density functional theory calculations

多硫化物 催化作用 硫黄 材料科学 吸附 Atom(片上系统) 原子轨道 过渡金属 锂(药物) 金属 纳米技术 密度泛函理论 化学物理 物理化学 计算化学 化学 电极 有机化学 计算机科学 物理 冶金 内分泌学 医学 电解质 量子力学 嵌入式系统 电子
作者
Ce Song,Fangyuan Hu,Tianpeng Zhang,Siyang Liu,Wanyuan Jiang,Zihui Song,Zhe Wang,Man Yao,Xigao Jian
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Science+Business Media]
卷期号:66 (11): 4411-4418 被引量:6
标识
DOI:10.1007/s40843-023-2585-1
摘要

Exploring prominent active centers with high catalytic activity is essential for developing single-atom catalysts (SACs) towards lithium-sulfur batteries (LSBs). Based on density functional theory calculations, a novel pyrrolic-N-incorporated coordination environment is proposed for accommodating 3d transition metal atoms to design high-performance SACs. Compared with the commonly concerned pyridinic-N coordination structure, pyrrolic-N-incorporated coordination displays stronger adsorption of lithium polysulfide (LiPSs) and higher catalytic efficiencies for LiPSs conversion, which can improve the sulfur utilization, cycle stability, and rate capability of LSBs. Hybridization patterns between the p orbitals from sulfur species and d orbitals from the centric metal atom embedded in different coordination environments are disclosed to interpret the origin of higher adsorption strength of LiPSs from pyrrolic-N-incorporated active centers. To further reveal mechanistic factors beneath the catalytic activity, data-driven efforts have been exerted to clarify the relationship between the intrinsic features of active centers and the catalytic efficiencies on LiPSs conversions. Thereby, promising SACs with novel active centers and the underlying mechanisms on modulating the performance of SACs by active centers are unveiled, which offers design strategies for advanced SACs in LSBs.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
加油加油发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
capitalist发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
烟花应助陈子皮boy采纳,获得10
2秒前
朴实伯云完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
鲤鱼大神发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
舒适的书竹应助xiao_chi采纳,获得30
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
千跃应助科研通管家采纳,获得20
8秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
明明完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
111发布了新的文献求助10
9秒前
Anqing发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
高兴1江完成签到,获得积分10
10秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
10秒前
voon_完成签到,获得积分10
10秒前
da发布了新的文献求助10
11秒前
七慕凉完成签到,获得积分0
11秒前
littlestone完成签到,获得积分10
12秒前
Song完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
The Moiseyev Dance Company Tours America: "Wholesome" Comfort during a Cold War 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979916
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3524003
关于积分的说明 11219349
捐赠科研通 3261424
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800654
邀请新用户注册赠送积分活动 879239
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807214