Efficient Modulation of Electron Pathways by Constructing a MnO2–x@CeO2 Interface toward Advanced Lithium–Oxygen Batteries

过电位 材料科学 阴极 电子转移 电化学 电池(电) 异质结 锂(药物) 离域电子 纳米技术 氧化还原 化学物理 化学工程 电极 物理化学 光电子学 化学 热力学 内分泌学 工程类 功率(物理) 物理 有机化学 冶金 医学
作者
Shiyu Ma,Youcai Lu,Xinyue Zhu,Zhongjun Li,Qingchao Liu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (19): 22104-22113 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsami.2c02318
摘要

A major challenge for Li-O2 batteries is to facilely achieve the formation and decomposition of the discharge product Li2O2, and the development of an active and synergistic cathode is of great significance to efficiently accelerate its formation/decomposition kinetics. Herein, a novel strategy is presented by constructing a MnO2-x@CeO2 heterostructure on the porous carbon matrix. When it was used as a cathode for Li-O2 batteries, excellent electrochemical performances, including low overpotential, large discharge capacity, and superior cycling stability were obtained. Series theoretical calculations were conducted to reveal the mechanism for the reversible battery reactions and explain how Li2O2 interacts with the MnO2-x@CeO2 interface. Apart from the electronic ladders formed between MnO2-x 3d and CeO2 4f orbitals, which can act as a highly efficient "electron transfer expressway", the specific adsorption of MnO2-x and CeO2 with Li2O2 molecules contributes to the enhanced anchoring force of Li2O2 and delocalization of the electron cloud on the Li-O bond. Thanks to the constructed heterostructure and synergistic effect, filmlike Li2O2 can be formed through a surface pathway, and when charging, it accelerates the separation of electrons and Li+ in Li2O2, thus achieving fast redox kinetics and low overpotential.
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
张醒醒完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
撑死的猫完成签到,获得积分20
1秒前
Hexagram发布了新的文献求助10
1秒前
木木夕云发布了新的文献求助10
2秒前
wgr发布了新的文献求助10
2秒前
Yangjin发布了新的文献求助10
3秒前
哈哈完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
5秒前
李爱国应助TingtingGZ采纳,获得10
5秒前
Darius应助研友_8oYMyn采纳,获得20
6秒前
完美世界应助研友_8oYMyn采纳,获得10
6秒前
科研通AI2S应助研友_8oYMyn采纳,获得10
6秒前
科研通AI2S应助研友_8oYMyn采纳,获得10
6秒前
科研通AI2S应助研友_8oYMyn采纳,获得10
6秒前
zengyan完成签到,获得积分10
6秒前
风中的青发布了新的文献求助10
7秒前
丘比特应助ruru采纳,获得10
8秒前
9秒前
托伐普坦完成签到,获得积分10
9秒前
哈哈发布了新的文献求助10
9秒前
zzzzz发布了新的文献求助10
9秒前
Owen应助端庄毛巾采纳,获得10
10秒前
liuxuying发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
bbb完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
小豆豆应助轩辕寄风采纳,获得20
12秒前
初四完成签到,获得积分10
13秒前
orixero应助钙离子采纳,获得10
13秒前
ctt-22-1-18完成签到,获得积分10
13秒前
lz完成签到,获得积分10
14秒前
搞怪莫茗发布了新的文献求助10
14秒前
善学以致用应助wgr采纳,获得10
14秒前
smf960417发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Effective Learning and Mental Wellbeing 400
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 3976058
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3520294
关于积分的说明 11202245
捐赠科研通 3256804
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1798471
邀请新用户注册赠送积分活动 877610
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806496