Design rules of heteroatom-doped graphene to achieve high performance lithium–sulfur batteries: Both strong anchoring and catalysing based on first principles calculation

石墨烯 杂原子 锂(药物) 锂硫电池 硫黄 材料科学 兴奋剂 锚固 纳米技术 化学 电极 物理化学 有机化学 工程类 光电子学 电化学 戒指(化学) 内分泌学 医学 结构工程
作者
Lin Zhang,Pei Liang,Haibo Shu,Xiao L. Man,Xiaoqiang Du,Dong L. Chao,Zu G. Liu,Yu Sun,Hou Wan,Hao Wang
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:529: 426-431 被引量:65
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2018.06.036
摘要

A number of observations have been reported on chemical capture and catalysis of anchoring materials for lithium-sulfur batteries. Here, we propose the design principles for the chemical functioned graphene as an anchor material to realize both strong chemical trapping and catalysis. Through the first principle, the periodic law is calculated from the theory. Seven different co-doping series were investigated, e.g. MN4@graphene (M = V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, and Cu). From binding energy, partial density of state, and charge density difference analysis, the FeN4 and CrN4 co-doped graphene show good performance for the lithium–sulfur battery from both strong anchoring and catalytic effects. For the most kinds of Li2Sx (x = 1, 2, 4, 6, 8) absorption, two combinations can be achieved, including S-bonding and Li-bonding. The competition between the MS and the NLi shows the main difference of the co-doped configurations. Moreover, the S-bonding systems have better performance for both moderate chemical trapping and strong catalysis. The binding energies of Li2Sx and Li decomposed properties considered as the key descriptors for the rational design of lithium–sulfur battery. Lastly, we offer design rules for high performance lithium–sulfur batteries based on the chemical functional graphene materials.
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
迅速的幻雪完成签到 ,获得积分10
1秒前
852应助老实皮卡丘采纳,获得10
1秒前
2秒前
加油阿琪完成签到,获得积分10
2秒前
Lvshy发布了新的文献求助10
2秒前
xixi完成签到,获得积分10
2秒前
song完成签到 ,获得积分10
2秒前
Young完成签到,获得积分10
2秒前
高屋建瓴发布了新的文献求助10
3秒前
王然完成签到,获得积分10
3秒前
李健的小迷弟应助六六采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
123完成签到,获得积分10
4秒前
舟舟完成签到 ,获得积分10
4秒前
番茄完成签到,获得积分10
4秒前
Twonej应助wang采纳,获得30
4秒前
5秒前
123发布了新的文献求助10
5秒前
所所应助飞天817采纳,获得10
5秒前
2052669099发布了新的文献求助10
5秒前
hll发布了新的文献求助10
6秒前
可爱的函函应助kfoeihf采纳,获得10
6秒前
asd发布了新的文献求助10
6秒前
dew应助舒心的一寡采纳,获得10
6秒前
土娃子完成签到,获得积分10
6秒前
潇洒的芸发布了新的文献求助10
6秒前
123发布了新的文献求助10
7秒前
满意的寒凝完成签到 ,获得积分10
7秒前
识字岭的岭应助xixi采纳,获得10
7秒前
黄裕鑫完成签到,获得积分10
7秒前
laojian发布了新的文献求助10
8秒前
111完成签到 ,获得积分10
8秒前
CZY完成签到,获得积分10
8秒前
彭于晏应助耶耶粘豆包采纳,获得10
8秒前
阳光果粒陈完成签到,获得积分10
8秒前
龙飞凤舞完成签到,获得积分0
8秒前
项初蝶完成签到,获得积分10
8秒前
lili发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Hope Teacher Rating Scale 600
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
Der Gleislage auf der Spur 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6089883
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7919481
关于积分的说明 16388990
捐赠科研通 5222028
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2791664
邀请新用户注册赠送积分活动 1774617
关于科研通互助平台的介绍 1649820