Metal–Organic Frameworks with Axial Cobalt–Oxygen Coordination Modulate Polysulfide Redox for Lithium–Sulfur Batteries

多硫化物 材料科学 氧化还原 锂(药物) 硫黄 金属 氧气 无机化学 金属有机骨架 化学 冶金 有机化学 吸附 电极 电解质 物理化学 医学 内分泌学
作者
Qingliang Lv,Yinjing Sun,Bin Li,Caixia Li,Qi Zhang,Lei Wang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (5) 被引量:45
标识
DOI:10.1002/aenm.202403223
摘要

Abstract Although the ultrahigh theoretical energy density and cost‐effectiveness, lithium–sulfur (Li‐S) batteries suffer from sluggish conversion kinetics and the shuttling effect of soluble lithium polysulfides (LiPSs). Herein, conductive hexagonal cobalt‐organic framework (Co‐HTP) nanosheets are anchored in situ on carboxyl graphene (CG) substrates and serve as host catalysts to modulate the polysulfide redox. Substantial characterizations identify that the local coordination environment of the quadrilateral Co–N 4 units transforms into an asymmetric penta‐coordinated O–Co–N 4 with axial Co─O coordination, which triggers spin polarization and remarkable electron delocalization of Co 3d orbital. The higher spin state and lower local electron density of the O–Co–N 4 sites induce more active electronic states in Co‐HTP/CG and facilitate orbital hybridization with polysulfides to form more stable bond orders. Such optimized electronic structure significantly accelerates redox kinetics and enhances the adsorption strength of polysulfides. These merit the lithium–sulfur battery based on Co‐HTP/CG with a high reversible capacity, impressive rate capability, and prolonged cycling performance over 500 cycles. This work will enrich the design philosophy of modulating the spintronic structure of electrocatalysts for advanced Li–S 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
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
1秒前
123完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
海鸥完成签到,获得积分10
3秒前
胡宇轩发布了新的文献求助10
4秒前
小吉利完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.4应助蛋123_采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.1应助蛋123_采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.2应助蛋123_采纳,获得10
7秒前
7秒前
科研通AI6.3应助蛋123_采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.4应助蛋123_采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.1应助蛋123_采纳,获得10
7秒前
慕青应助蛋123_采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.2应助蛋123_采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.3应助蛋123_采纳,获得10
7秒前
Akim应助DA采纳,获得10
7秒前
打打应助蛋123_采纳,获得10
8秒前
Yee关注了科研通微信公众号
10秒前
酷波er应助scl采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.2应助醒醒采纳,获得10
12秒前
tiptip应助雨雨采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
多情嫣然发布了新的文献求助10
14秒前
所所应助蛋123_采纳,获得10
15秒前
万能图书馆应助蛋123_采纳,获得10
15秒前
星辰大海应助蛋123_采纳,获得10
15秒前
领导范儿应助蛋123_采纳,获得10
15秒前
善学以致用应助蛋123_采纳,获得10
15秒前
共享精神应助蛋123_采纳,获得10
15秒前
JamesPei应助蛋123_采纳,获得10
16秒前
Lucas应助蛋123_采纳,获得10
16秒前
Lucas应助蛋123_采纳,获得10
16秒前
赘婿应助蛋123_采纳,获得10
16秒前
完美世界应助胡宇轩采纳,获得10
16秒前
17秒前
bji发布了新的文献求助10
18秒前
孙努力发布了新的文献求助10
19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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
信任代码:AI 时代的传播重构 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6357893
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8172394
关于积分的说明 17207982
捐赠科研通 5413315
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865033
邀请新用户注册赠送积分活动 1842569
关于科研通互助平台的介绍 1690663