Fe‐NC Induced Electron Delocalization of Co 3d‐Orbital Constructing an Electron Bridge for Accelerated Transformation of Polysulfides

离域电子 材料科学 氧化还原 硫黄 化学物理 阴极 电子 异质结 催化作用 电子转移 联轴节(管道) 工作(物理) 密度泛函理论 降级(电信) 金属 光化学 电极 纳米线 原子单位 带隙 动力学 锂(药物) 化学工程 纳米技术 耦合强度 电子结构 电子传输链 原子物理学
作者
Linghao Sun,Yue Huang,Zhihong Peng,Junxiang Liu,Junli Zhou,Jun Li,Lin Yu,Qianyu Zhang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:16 (20)
标识
DOI:10.1002/aenm.70862
摘要

ABSTRACT The liquid‐solid conversion of lithium polysulfides (LiPSs) to Li 2 S 2 /Li 2 S (Li 2 S x ⇄Li 2 S) impedes the sulfur reduction reaction (SRR) in lithium–sulfur (Li–S) batteries due to the slow kinetics and a high energy barrier. Herein, a heterostructure catalyst composed of Fe‐NC modified ZnCo 2 O 4 (Fe‐NC@ZnCo 2 O 4 ) is designed to accelerate LiPSs conversion (especially, Li 2 S 4 ⇄Li 2 S) via modulating the electron environment of the central atomic 3d‐orbital. Based on experimental results and DFT calculations, the introduction of Fe‐NC induces electron delocalization in the Co 3d orbital and eliminates the original bandgap of ZnCo 2 O 4 (1.98 eV). These delocalized electrons serve as electronic active centers, strengthening coupling between the metal 3d orbital and S n 2 − species in LiPSs and resulting in faster LiPSs redox kinetics. As a result, the S/Fe‐NC@ZnCo 2 O 4 cathode delivers a high capacity of 1449.7 mAh g − 1 at 0.1C and outstanding cycling stability with a decay rate of 0.057% per cycle over 600 cycles at 1.0C. Even under a high sulfur loading of 8.97 mg cm − 2 , a remarkable capacity of 917.5 mAh g − 1 is achieved. This work provides deep insights into orbital modulation for designing high‐performance Li–S catalysts.
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
初见有你完成签到,获得积分20
刚刚
att完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
东方元语应助时时采纳,获得20
1秒前
2秒前
上官若男应助hay采纳,获得10
2秒前
张泓旭完成签到,获得积分10
2秒前
我是老大应助只如初采纳,获得10
2秒前
冷静映安完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
wanci应助学麻了采纳,获得10
3秒前
californiadreami完成签到,获得积分20
4秒前
与光完成签到 ,获得积分10
5秒前
科研通AI6.4应助cc采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
8秒前
夜轩岚发布了新的文献求助10
8秒前
和谐凌波发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
脑洞疼应助squeak采纳,获得10
10秒前
11秒前
Jasper应助动人的盼海采纳,获得10
11秒前
11秒前
在水一方应助zhouyaping采纳,获得10
12秒前
hay发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
酷波er应助肖肖采纳,获得10
15秒前
只如初发布了新的文献求助10
15秒前
英姑应助大刘采纳,获得10
15秒前
小二郎应助熊猫海采纳,获得10
16秒前
HuiJN完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
斯文败类应助细腻紊采纳,获得10
18秒前
18秒前
SciGPT应助安详忆梅采纳,获得10
18秒前
hay完成签到,获得积分10
19秒前
负责的咖啡完成签到 ,获得积分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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Governing Growth: Us Industrial Policy from Hamilton to Trump 500
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Synthesis of P-Chiral Phosphine Ligands and Their Applications in Asymmetric Catalysis 400
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 7624935
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9199940
关于积分的说明 19724407
捐赠科研通 7195922
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3273608
关于科研通互助平台的介绍 2435791
邀请新用户注册赠送积分活动 2269435