Synergistic pincer catalysis by closely adjacent single atoms and nanoclusters for superior lithium‐sulfur batteries

纳米团簇 硫黄 电催化剂 催化作用 多硫化物 化学 电化学 阴极 碳纤维 化学工程 电解质 纳米技术 材料科学 电极 物理化学 有机化学 复合材料 复合数 工程类
作者
Jiabing Liu,Xinyu Zhang,Hongyang Li,Shufeng Jia,Jianhui Li,Qiang Li,Yongguang Zhang,Gaoran Li
出处
期刊:InfoMat [Wiley]
标识
DOI:10.1002/inf2.12649
摘要

Abstract The practical application of lithium‐sulfur (Li‐S) batteries is seriously impeded by the notorious shuttle effect and sluggish reaction kinetics. Herein, we develop an advanced sulfur electrocatalyst that integrates single‐atom Co‐N 4 moieties with Co nanoclusters on N‐rich hollow carbon nanospheres (Co‐ACSA@NC). The proximity of single atoms and nanoclusters establishes a synergistic “pincer” interaction with polysulfides through dual modes of coordinate and chemical bonding. Moreover, electron donation from the Co nanocluster enhances the bonding between polysulfide and Co‐N 4 , further improving the immobilization and catalytic conversion of sulfur species. The hollow and porous carbon support not only exposes the abundant active sites efficiently, but also serves as a confined nanoreactor for well‐tamed sulfur reactions. As a result, the S/Co‐ACSA@NC cathode exhibits excellent cyclability over 500 cycles with minimal attenuation of 0.018% per cycle. A high areal capacity of 11.15 mAh cm −2 can be obtained even under high sulfur loading (13.1 mg cm −2 ) and lean electrolyte (E/S = 4.0 μL mg −1 ), while a 2.38‐Ah pouch cell is also demonstrated with a commendable energy density over 307.7 Wh kg −1 . This work offers a unique “pincer” catalysis strategy for boosting sulfur electrochemistry, paving the way to high‐performance and practically viable Li‐S batteries. image
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
Peckhin完成签到 ,获得积分10
1秒前
Accepted完成签到,获得积分10
1秒前
Landau发布了新的文献求助10
2秒前
eli完成签到,获得积分10
4秒前
crillzlol完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
好运滚滚来完成签到 ,获得积分10
9秒前
夏傥发布了新的文献求助10
10秒前
充电宝应助禾禹泉士采纳,获得10
10秒前
张张张发布了新的文献求助10
11秒前
acid完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
15秒前
Landau完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
Z1X2J3Y4完成签到,获得积分0
18秒前
001发布了新的文献求助10
19秒前
张晓天发布了新的文献求助10
20秒前
Panchael完成签到,获得积分10
22秒前
丘比特应助乐观的忘幽采纳,获得10
23秒前
小胖纸完成签到 ,获得积分10
23秒前
HZY发布了新的文献求助10
23秒前
果果完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
26秒前
26秒前
wonwojo发布了新的文献求助10
26秒前
学术渣渣完成签到,获得积分10
26秒前
Sky完成签到,获得积分10
29秒前
学术渣渣发布了新的文献求助10
29秒前
xjcy应助可意采纳,获得20
29秒前
科研通AI5应助石金胜采纳,获得10
30秒前
直率冷之发布了新的文献求助10
30秒前
科研民工完成签到,获得积分10
31秒前
TSG3A完成签到,获得积分20
31秒前
酷波er应助001采纳,获得10
32秒前
qiulong发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
高分求助中
Basic Discrete Mathematics 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3799219
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3344889
关于积分的说明 10322248
捐赠科研通 3061362
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1680250
邀请新用户注册赠送积分活动 806929
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763451