Surface plasmon mediates the visible light–responsive lithium–oxygen battery with Au nanoparticles on defective carbon nitride

双功能 材料科学 锂(药物) 纳米颗粒 电池(电) 等离子体子 光电子学 纳米技术 光化学 化学 催化作用 物理 内分泌学 功率(物理) 医学 量子力学 生物化学
作者
Zhuo Zhu,Youxuan Ni,Qingliang Lv,Jiarun Geng,Wei Xie,Fujun Li,Jun Chen
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:118 (17) 被引量:93
标识
DOI:10.1073/pnas.2024619118
摘要

Aprotic lithium-oxygen (Li-O2) batteries have gained extensive interest in the past decade, but are plagued by slow reaction kinetics and induced large-voltage hysteresis. Herein, we use a plasmonic heterojunction of Au nanoparticle (NP)-decorated C3N4 with nitrogen vacancies (Au/NV-C3N4) as a bifunctional catalyst to promote oxygen cathode reactions of the visible light-responsive Li-O2 battery. The nitrogen vacancies on NV-C3N4 can adsorb and activate O2 molecules, which are subsequently converted to Li2O2 as the discharge product by photogenerated hot electrons from plasmonic Au NPs. While charging, the holes on Au NPs drive the reverse decomposition of Li2O2 with a reduced applied voltage. The discharge voltage of the Li-O2 battery with Au/NV-C3N4 is significantly raised to 3.16 V under illumination, exceeding its equilibrium voltage, and the decreased charge voltage of 3.26 V has good rate capability and cycle stability. This is ascribed to the plasmonic hot electrons on Au NPs pumped from the conduction bands of NV-C3N4 and the prolonged carrier life span of Au/NV-C3N4 This work highlights the vital role of plasmonic enhancement and sheds light on the design of semiconductors for visible light-mediated Li-O2 batteries and beyond.
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
沉默小天鹅应助李金文采纳,获得10
刚刚
1秒前
从容飞烟完成签到,获得积分10
1秒前
共享精神应助夏虫采纳,获得10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
斌帥发布了新的文献求助10
2秒前
zhiguoxin完成签到 ,获得积分10
3秒前
肥小耗发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
kevindm完成签到,获得积分10
4秒前
lili发布了新的文献求助10
4秒前
乐乐应助平常无颜采纳,获得10
5秒前
科研通AI6应助冷艳的钥匙采纳,获得10
5秒前
6秒前
隐形曼青应助Jiayi采纳,获得10
6秒前
eeush发布了新的文献求助10
6秒前
zz发布了新的文献求助10
6秒前
zxe发布了新的文献求助30
6秒前
Mingda发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
盛yyyy完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
汉堡包应助lalala采纳,获得10
8秒前
9秒前
科研通AI6应助易辙采纳,获得10
9秒前
10秒前
www发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分20
10秒前
科研通AI2S应助李金文采纳,获得10
10秒前
黄黄发布了新的文献求助10
11秒前
keanu发布了新的文献求助20
11秒前
11秒前
辛勤的乐荷完成签到,获得积分10
12秒前
斯文的元柏完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
科研通AI2S应助靓丽的硬币采纳,获得10
13秒前
13秒前
天才罗发布了新的文献求助10
14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
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Founding Fathers The Shaping of America 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 460
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 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 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 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4577394
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3996655
关于积分的说明 12373185
捐赠科研通 3670647
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2022943
邀请新用户注册赠送积分活动 1057104
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 944067