Structural screening and descriptor exploration of black phosphorus carbide supported bifunctional catalysts for lithium-sulfur batteries

双功能 催化作用 磷腈 化学 电催化剂 锂(药物) 离解(化学) 过渡金属 合理设计 吸附 离子键合 动力学 物理化学 化学工程 无机化学 材料科学 纳米技术 有机化学 电极 离子 电化学 内分泌学 工程类 物理 聚合物 医学 量子力学
作者
Jiezhen Xia,Rong Cao,Luchao Zhao,Qi Wu
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:630 (Pt B): 317-327 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2022.10.098
摘要

Developing optimal catalysts, to suppress the shuttling of lithium polysulfides (LiPSs), and serving as bifunctional catalyst with fast discharge–charge reaction kinetics, are essential for the practical applications of Li-S batteries. Herein, based on density functional theory (DFT) calculations, single-atom catalysts formed by embedding 3d transition metals (TMs) into the nitrogen doped defective black phosphorus carbide (TM@N4-CP) are systematically explored toward fast kinetics in Li-S batteries. Remarkably, V@N4-CP, possessing excellent metallic features, outstanding structural stability, suitable binding and easy diffusion for LiPSs, eventually stands out as the promising bifunctional electrocatalyst. Our results unveil that d-p orbital hybridization between transition metal (TM) atom and sulfur species is accompanied by weakened surrounding Li-S bonds. Consequently, the formation of TM-S bonds not only ensures inhibition of LiPSs shuttling, but also promotes the dissociation of Li2S. With the analysis of correlation map of key parameters, the ICOHP values of TM-S bonds and adsorption energy of *Li2S are identified and proposed as descriptors for fast screening towards fast reaction kinetics. Our work shows a feasible strategy for the rational design and retrieval of the decisive feature of active catalysts for Li-S 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
junzzz完成签到 ,获得积分10
刚刚
无花果应助王朋采纳,获得10
1秒前
Jervis发布了新的文献求助10
2秒前
miracle完成签到,获得积分10
2秒前
哲别发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
orixero应助卡皮巴拉桑采纳,获得10
5秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
完美的翼应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
lyt发布了新的文献求助10
8秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得30
9秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
吴学仕发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
李健应助执着的草丛采纳,获得30
10秒前
11秒前
科研通AI6.4应助lh采纳,获得10
11秒前
VV发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
HeT完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
Lucas应助11采纳,获得10
16秒前
Akim应助哲别采纳,获得10
17秒前
酷波er应助聪明的纸鹤采纳,获得30
18秒前
科研通AI6.2应助月星采纳,获得10
18秒前
Uminer发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Organic Reactions, Volume 118 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7139448
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8787629
关于积分的说明 18576903
捐赠科研通 6727737
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3155150
关于科研通互助平台的介绍 2282385
邀请新用户注册赠送积分活动 2129578