Biaxially Compressive Strain in Ni/Ru Core/Shell Nanoplates Boosts Li–CO2 Batteries

材料科学 过电位 成核 纳米材料 催化作用 抗压强度 密度泛函理论 应变工程 纳米技术 化学工程 复合材料 物理化学 电化学 光电子学 计算化学 热力学 电极 物理 工程类 生物化学 化学
作者
Fan Li,Haoming Shen,Dongxiao Ji,Yi Xing,Tao Lü,Qiang Sun,Shaojun Guo
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (30): e2204134-e2204134 被引量:110
标识
DOI:10.1002/adma.202204134
摘要

Abstract Regulating surface strain of nanomaterials is an effective strategy to manipulate the activity of catalysts, yet not well recognized in rechargeable Li–CO 2 batteries. Herein, biaxially compressive strained nickel/ruthenium core/shell hexagonal nanoplates (Ni/Ru HNPs) with lattice compression of ≈5.1% and ≈3.2% in the Ru {10−10} and (0002) facets are developed as advanced catalysts for Li–CO 2 batteries. It is demonstrated that tuning the electronic structure of Ru shell through biaxially compressive strain engineering can boost the kinetically sluggish CO 2 reduction and evolution reactions, thus achieving a high‐performance Li–CO 2 battery with low charge platform/overpotential (3.75 V/0.88 V) and ultralong cycling life (120 cycles at 200 mA g −1 with a fixed capacity of 1000 mAh g −1 ). Density functional theory calculations reveal that the biaxially compressive strain can downshift the d‐band center of surface Ru atoms and thus weaken the binding of CO 2 molecules, which is energetically beneficial for the nucleation and decomposition of Li 2 CO 3 crystals during the discharge and charge processes. This study confirms that strain engineering, though constructing a well‐defined core/shell structure, is a promising strategy to improve the inherent catalytic activity of Ru‐based materials in Li–CO 2 batteries.
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
刚刚
星辰大海应助iicm采纳,获得10
1秒前
nihaku完成签到,获得积分10
3秒前
科目三应助something采纳,获得10
4秒前
xuan发布了新的文献求助10
5秒前
唐朝洪完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
10秒前
西瓜完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
77发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
极地气旋完成签到,获得积分20
12秒前
aooyag完成签到,获得积分10
13秒前
123123814发布了新的文献求助10
14秒前
VDC发布了新的文献求助10
15秒前
科研小白薯完成签到,获得积分20
15秒前
17秒前
科研通AI6.2应助Jeremy采纳,获得10
17秒前
王仁发布了新的文献求助10
17秒前
安琪琪发布了新的文献求助10
17秒前
tang12完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
VK2801发布了新的文献求助10
19秒前
something发布了新的文献求助10
21秒前
国产好人发布了新的文献求助10
21秒前
bloom完成签到 ,获得积分10
21秒前
年轻的丹亦完成签到,获得积分10
22秒前
petrel完成签到,获得积分10
22秒前
lcq发布了新的文献求助10
23秒前
在水一方应助饺子采纳,获得10
23秒前
23秒前
xuan发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
27秒前
Semy应助Hertz采纳,获得10
27秒前
安静一曲完成签到 ,获得积分10
28秒前
123发布了新的文献求助10
28秒前
28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 6356634
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8171352
关于积分的说明 17204460
捐赠科研通 5412440
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864653
邀请新用户注册赠送积分活动 1842177
关于科研通互助平台的介绍 1690412