Regulating the d-p band center of FeP/Fe2P heterostructure host with built-in electric field enabled efficient bidirectional electrocatalyst toward advanced lithium-sulfur batteries

异质结 锂(药物) 化学工程 材料科学 光电子学 费米能级 纳米技术 物理 电子 医学 工程类 量子力学 内分泌学
作者
Zhenxin Zhao,Zonglin Yi,Yunrui Duan,Rajesh Pathak,Xiaoqin Cheng,Yongzhen Wang,Jeffrey W. Elam,Xiaomin Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:463: 142397-142397 被引量:66
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142397
摘要

Exploring advanced electrocatalysts and understanding their mechanism in regulating polysulfides-transformation is of great importance but a challenging task for lithium-sulfur batteries (LSBs). Herein, FeP/Fe2P heterostructure nanoparticles with an internal electric field, prepared by a temperature-controlled phosphating process, can effectively improve the electrocatalytic activities of the bidirectional Li2S deposition/dissolution. This improvement can be attributed to the modulating absorptivity of lithium polysulfides (LiPSs) and propelling charge transfer. The reduced d-p band center between bonding and antibonding orbitals of the Fe 3d and P 2p band in the heterostructure enables bonding with LiPSs to achieve a higher electronic concentration at the Fermi level. This regulates the adsorption-diffusion-conversion process, reduces the activation energy, and improves the Li+ diffusion. Benefiting from the boosted kinetics of the FeP/Fe2P heterostructure, the cells exhibit a high reversible capacity of 1412 mAh g−1 at 0.1 C and outstanding energy efficiency of ∼ 90% from 0.1 C to 2 C. Furthermore, the cell with high sulfur loading of 4 mg cm−2 demonstrates a high capacity of 786 mAh g−1 after 100 cycles at 0.5 C. This work presents an effective method and favorable guidance for developing advanced heterostructures 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
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
欧阳铭发布了新的文献求助10
刚刚
云云完成签到,获得积分10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
刚刚
Rain完成签到,获得积分10
刚刚
dato12423发布了新的文献求助10
刚刚
Twonej驳回了Angora应助
刚刚
风间琉璃完成签到,获得积分10
刚刚
铭铭铭发布了新的文献求助10
刚刚
专一的洪纲完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
DM发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
拾七完成签到,获得积分10
1秒前
sghsh完成签到,获得积分10
2秒前
干一行恨一行完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
十九岁的时差完成签到,获得积分10
2秒前
小蘑菇应助Jianhong采纳,获得10
3秒前
3秒前
一棵树完成签到,获得积分10
3秒前
36456657应助Katyusha采纳,获得20
3秒前
4秒前
星星完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6应助敬之采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
mzmz发布了新的文献求助10
5秒前
林昊完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
复苏应助郭mm采纳,获得10
6秒前
samsara完成签到 ,获得积分10
6秒前
铭铭铭完成签到,获得积分10
6秒前
小米应助郭mm采纳,获得10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
我是老大应助九bai采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
XI_2001发布了新的文献求助10
7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
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exploring Nostalgia 500
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 500
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5667660
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4887012
关于积分的说明 15121059
捐赠科研通 4826441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2584044
邀请新用户注册赠送积分活动 1538066
关于科研通互助平台的介绍 1496210