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
WM完成签到 ,获得积分10
1秒前
赘婿应助沉默清采纳,获得10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
慕青应助感动的甜瓜采纳,获得10
2秒前
shelemi发布了新的文献求助10
2秒前
泡泡发布了新的文献求助10
2秒前
星辰大海应助爆爆采纳,获得10
3秒前
DGFR完成签到,获得积分10
3秒前
海带拳大力士完成签到,获得积分10
4秒前
yl完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
drleslie完成签到 ,获得积分10
4秒前
玻璃发布了新的文献求助10
5秒前
WM关注了科研通微信公众号
5秒前
成就觅翠完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Orange应助凤凰山采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
秋星人完成签到 ,获得积分20
7秒前
7秒前
jqs发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
CipherSage应助道一采纳,获得10
8秒前
迷路的元风完成签到 ,获得积分10
8秒前
吴海娇发布了新的文献求助10
8秒前
星辰大海应助汤圆呢醒醒采纳,获得10
8秒前
9秒前
芷兰丁香完成签到,获得积分10
9秒前
周才完成签到 ,获得积分10
9秒前
领导范儿应助xiaofenzi采纳,获得10
10秒前
10秒前
PP发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
闪闪寒云完成签到 ,获得积分10
11秒前
abcc1234完成签到,获得积分10
11秒前
可爱的函函应助崔大胖采纳,获得10
11秒前
毛彬发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Item Response Theory 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 600
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 5427662
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4541429
关于积分的说明 14177035
捐赠科研通 4459071
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2445220
邀请新用户注册赠送积分活动 1436407
关于科研通互助平台的介绍 1413780