Metal‐N Coordination in Lithium‐Sulfur Batteries: Inhibiting Catalyst Passivation

钝化 催化作用 多硫化物 材料科学 硫黄 金属 无机化学 锂(药物) 过渡金属 动力学 化学工程 化学 纳米技术 冶金 电极 物理化学 有机化学 电解质 医学 图层(电子) 内分泌学 物理 量子力学 工程类
作者
Xin Ao,Yang Kong,Shangquan Zhao,Zhongxin Chen,Yong Li,Xingyu Liao,Bingbing Tian
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (3): e202415036-e202415036 被引量:29
标识
DOI:10.1002/anie.202415036
摘要

Abstract Lithium‐sulfur (Li−S) batteries exhibit great potential as the next‐generation energy storage techniques. Application of catalyst is widely adopted to accelerate the redox kinetics of polysulfide conversion reactions and improve battery performance. Although significant attention has been devoted to seeking new catalysts, the problem of catalyst passivation remains underexplored. Herein, we find that metal‐N coordination has a previously overlooked role in preventing the catalyst passivation. In the case of nickel, the Ni catalyst reacts with S 8 to produce NiS x compounds on the surface, leading to catalyst passivation and slow the kinetics of LiPSs conversion. In contrast, when Ni is coordinated with N (typically Ni−N 4 ), S 8 remains stable on the surface. The Ni−N 4 exhibits excellent resistance to passivation and rapid kinetics of LiPSs conversion. Consequently, the sulfur cathode with Ni−N 4 exhibits a high rate capability of 604.11 mAh g −1 at 3 C and maintains a low capacity decay rate of 0.046 % per cycle over 1000 cycles at 2 C. Furthermore, preventing S passivation in M−N coordination applies not only to Ni−N 4 but also to various coordination numbers and transition metals. This study reveals a new aspect of metal‐N coordination in inhibiting catalyst passivation, improving our understanding of catalysts in 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
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
搜集达人应助szcyxzh采纳,获得10
1秒前
yijun完成签到,获得积分20
1秒前
fuguier发布了新的文献求助10
1秒前
爆米花完成签到,获得积分10
2秒前
灵巧妙芙完成签到,获得积分10
2秒前
yu发布了新的文献求助10
2秒前
王天天完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
clownnn发布了新的文献求助10
3秒前
cruise发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
科研通AI6应助安好采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
Hermione完成签到,获得积分10
7秒前
淡然的夏天完成签到,获得积分10
7秒前
holi完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
yu完成签到,获得积分10
8秒前
Orange应助诗酒采纳,获得10
9秒前
11秒前
自由的凌雪完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
内向妙梦发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI6应助Literaturecome采纳,获得10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
嘻嘻哈哈应助慈祥的绮兰采纳,获得10
15秒前
xyg发布了新的文献求助10
16秒前
林间完成签到,获得积分10
16秒前
SNE完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
JyangBiao完成签到,获得积分10
18秒前
南宫硕完成签到 ,获得积分10
18秒前
大胆的以冬完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
蟒玉朝天完成签到 ,获得积分10
21秒前
clownnn完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 961
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5445993
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4555152
关于积分的说明 14249970
捐赠科研通 4477453
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2453304
邀请新用户注册赠送积分活动 1444087
关于科研通互助平台的介绍 1420028