Axial ligand induces the charge localization of Ca single-atom sites for efficient Na–S batteries

Atom(片上系统) 配体(生物化学) 电荷(物理) 材料科学 化学 物理 原子物理学 结晶学 纳米技术 计算机科学 生物化学 受体 嵌入式系统 量子力学
作者
Fangcai Zheng,Yuhang Zhang,Zhiqiang Li,Yao Ge,Lingzhi Wei,Changlai Wang,Qianwang Chen,Hui Wang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 4372-4372 被引量:27
标识
DOI:10.1038/s41467-025-59437-3
摘要

The main-group s-block metal single-atom catalysts (SACs) are typically regarded as catalytically inactive for sulfur conversion reactions in sodium–sulfur batteries. Herein, we design efficient calcium (Ca) SACs coordinated with one axial N atom and four planar O atoms (Ca-O4N-C) for sodium–sulfur batteries. The axial N ligand induces the charge localization at Ca sites to strengthen p-p orbital-hybridization between Ca centers and sulfur species, which boosts the affinity toward sodium polysulfides (Na2Sn) and simultaneously promotes the conversion kinetics. The Ca-O4N-C@S exhibits superior sulfur conversion activity of 1211 mAh g−1 based on the mass of sulfur at 335 mA g−1 after 100 cycles under a sulfur loading of 1.0 mg cm−2 with an electrolyte of 2M sodium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide in propylene carbonate/fluoroethylene carbonate and an electrolyte-to-sulfur ratio of 70 μL mg−1, which is well-placed among d-block SACs for sodium–sulfur batteries. This work regulates the p orbital charge distribution of Ca SACs for efficient sodium–sulfur batteries. Single-atom catalysts for sodium-sulfur batteries typically use d-block transition metal centers to accelerate polysulfide conversion, while s-block metals are generally considered inactive. Here, authors design a calcium-based single-atom catalyst for sodium-sulfur 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
HesperLxy完成签到,获得积分10
刚刚
QWERTY12138发布了新的文献求助10
刚刚
ding的应助被chunqiu采纳,获得10
刚刚
琪琪完成签到,获得积分10
刚刚
Fzq完成签到,获得积分10
1秒前
Ava的应助被风中的秋柳采纳,获得10
1秒前
HesperLxy发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
无极微光的应助被热心元龙采纳,获得20
5秒前
Neil发布了新的文献求助10
5秒前
Z_2243的应助被li采纳,获得10
5秒前
wch666完成签到,获得积分10
6秒前
爱炸鸡也爱烧烤完成签到 ,获得积分10
6秒前
QWERTY12138完成签到,获得积分10
6秒前
kkk7tt完成签到,获得积分10
6秒前
虚拟的如霜的应助被DrJiang采纳,获得10
8秒前
彭于晏的应助被玊尔玉采纳,获得10
8秒前
海拾月完成签到,获得积分10
9秒前
我是老大的应助被紫骝采纳,获得10
9秒前
9秒前
风中的冬易完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
wanci的应助被又声采纳,获得10
11秒前
raffinose发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
阿展完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
槐序深巷发布了新的文献求助10
15秒前
海拾月发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
潇洒的惋清的应助被虫子采纳,获得10
16秒前
jbz发布了新的文献求助30
16秒前
16秒前
17秒前
18秒前
aj发布了新的文献求助10
19秒前
chenyi完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
小林发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
Fortepian Chopina 400
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 310
四川大学学位论文.郭瑞昂. 基于高压热扩散的n型磷掺杂金刚石半导体制备研究 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7832094
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9356020
关于积分的说明 20586306
捐赠科研通 7424480
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3336807
关于科研通互助平台的介绍 2481329
邀请新用户注册赠送积分活动 2357450