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
查查make完成签到,获得积分10
1秒前
Jasper应助大橙子采纳,获得10
2秒前
GUO发布了新的文献求助30
3秒前
三石完成签到 ,获得积分10
3秒前
跳跃的白云完成签到 ,获得积分10
4秒前
酷酷亦寒完成签到 ,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
Blaseaka完成签到 ,获得积分10
9秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
沉静的浩然完成签到,获得积分10
11秒前
开朗的绮山完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
老迟到的土豆完成签到 ,获得积分10
14秒前
单薄的日记本完成签到,获得积分10
14秒前
大橙子发布了新的文献求助10
15秒前
舒适的天奇完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
19秒前
都是小儿卡通书完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
陶醉的又夏完成签到 ,获得积分10
21秒前
lily完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
子苓完成签到 ,获得积分10
27秒前
Jun完成签到 ,获得积分10
27秒前
phil完成签到,获得积分10
28秒前
祁乐安发布了新的文献求助20
28秒前
如初完成签到,获得积分10
29秒前
zzuwxj完成签到,获得积分10
32秒前
糊涂的语兰完成签到,获得积分10
36秒前
多余完成签到,获得积分10
37秒前
喝酸奶不舔盖完成签到 ,获得积分10
37秒前
朴实初夏完成签到 ,获得积分10
38秒前
38秒前
华仔应助查查make采纳,获得10
43秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038157
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575869
关于积分的说明 11373842
捐赠科研通 3305650
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819255
邀请新用户注册赠送积分活动 892655
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022