Regulating Fe Aggregation State via Unique FeNV Pre‐Coordination to Optimize the Adsorption‐Catalysis Effect in High‐Performance Lithium‐Sulfur Batteries

硫黄 材料科学 催化作用 吸附 化学工程 化学吸附 分解 纳米颗粒 锂(药物) 介孔材料 动力学 相(物质) 无机化学 纳米技术 化学 物理化学 有机化学 冶金 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Lubin Yang,Xiaowei Wang,Xingwang Cheng,Yongzheng Zhang,Cheng Ma,Yayun Zhang,Jitong Wang,Qiao Wang,Licheng Ling
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (38) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adfm.202303705
摘要

Abstract Lithium‐sulfur batteries (LSBs) suffer from uncontrollable shuttling behavior of lithium polysulfides (LiPSs: Li 2 S x , 4 ≤ x ≤8) and the sluggish reaction kinetics of bidirectional liquid‐solid transformations, which are commonly coped through a comprehensive adsorption‐catalysis strategy. Herein, a unique FeNV pre‐coordination is introduced to regulate the content of “dissociative Fe 3+ ” in liquid phase, realizing the successful construction of N‐doped micro‐mesoporous “urchin‐like” hollow carbon nanospheres decorated with single atom Fe‐N 4 sites and VN nanoparticles (denoted as SA‐Fe/VN@NMC). The strong chemisorption ability toward LiPSs and catalyzed Li 2 S decomposition behavior on VN, along with the boosted reaction kinetics for sulfur reduction on SA‐Fe sites are experimentally and theoretically evidenced. Moreover, the nanoscale‐neighborhood distribution of VN and SA‐Fe active sites presents synergistic effect for the anchoring‐reduction‐decomposition process of sulfur species. Thus SA‐Fe/VN@NMC presents an optimized adsorption‐catalysis effect for the whole sulfur conversion. Therefore, the SA‐Fe/VN@NMC based Li‐S cells exhibit high cyclic stability (a low decay of 0.024% per cycle over 700 cycles at 1 C, sulfur content: 70 wt%) and considerable rate performance (683.2 mAh g −1 at 4 C). Besides, a high areal capacity of 5.06 mAh cm −2 is retained after 100 cycles under the high sulfur loading of 5.6 mg cm −2 . This work provides a new perspective to design the integrated electrocatalysts comprising hetero‐formed bimetals 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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
XT666完成签到,获得积分10
1秒前
上官若男应助llt采纳,获得10
3秒前
Yik发布了新的文献求助10
3秒前
劈里啪啦滴毛毛完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
loong发布了新的文献求助10
7秒前
11秒前
11秒前
超级的绿凝完成签到 ,获得积分10
11秒前
小马甲应助可乐采纳,获得10
11秒前
小鱼呆呆脑完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
lunar发布了新的文献求助10
15秒前
llt发布了新的文献求助10
15秒前
魔力巴啦啦完成签到 ,获得积分10
15秒前
yuwan发布了新的文献求助10
17秒前
Alicia完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
一轮明月完成签到 ,获得积分10
21秒前
xiaoyu11112发布了新的文献求助10
22秒前
科研通AI2S应助oops采纳,获得10
24秒前
风中晓露发布了新的文献求助10
25秒前
Hello应助酶没美镁采纳,获得10
25秒前
25秒前
可乐发布了新的文献求助10
25秒前
轩羊羊完成签到 ,获得积分10
26秒前
lynn完成签到 ,获得积分10
26秒前
可爱的函函应助XYZ采纳,获得10
29秒前
害怕的梦凡完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
lyj334发布了新的文献求助10
30秒前
球球完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
veen完成签到 ,获得积分10
33秒前
34秒前
芒果豆豆完成签到,获得积分20
35秒前
pentayouth完成签到,获得积分10
35秒前
派总完成签到,获得积分10
38秒前
高分求助中
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3165336
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2816343
关于积分的说明 7912340
捐赠科研通 2475963
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1318480
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632171
版权声明 602388