Understanding the charge transfer effects of single atoms for boosting the performance of Na-S batteries

电化学 电极 离子 电子转移 选择性 化学物理 氧化还原 分子 化学 电子 钠离子电池 材料科学 纳米技术 物理 无机化学 光化学 催化作用 法拉第效率 物理化学 量子力学 生物化学 有机化学
作者
Yaojie Lei,Xinxin Lu,Hirofumi Yoshikawa,Daiju Matsumura,Yameng Fan,Lingfei Zhao,Jiayang Li,Shijian Wang,Qinfen Gu,Huan Liu,Shi Xue Dou,Devaraj Shanmukaraj,Teófilo Rojo,Wei‐Hong Lai,Michel Armand,Yunxiao Wang,Guoxiu Wang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:22
标识
DOI:10.1038/s41467-024-47628-3
摘要

Abstract The effective flow of electrons through bulk electrodes is crucial for achieving high-performance batteries, although the poor conductivity of homocyclic sulfur molecules results in high barriers against the passage of electrons through electrode structures. This phenomenon causes incomplete reactions and the formation of metastable products. To enhance the performance of the electrode, it is important to place substitutable electrification units to accelerate the cleavage of sulfur molecules and increase the selectivity of stable products during charging and discharging. Herein, we develop a single-atom-charging strategy to address the electron transport issues in bulk sulfur electrodes. The establishment of the synergistic interaction between the adsorption model and electronic transfer helps us achieve a high level of selectivity towards the desirable short-chain sodium polysulfides during the practical battery test. These finding indicates that the atomic manganese sites have an enhanced ability to capture and donate electrons. Additionally, the charge transfer process facilitates the rearrangement of sodium ions, thereby accelerating the kinetics of the sodium ions through the electrostatic force. These combined effects improve pathway selectivity and conversion to stable products during the redox process, leading to superior electrochemical performance for room temperature 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
2秒前
CipherSage应助瘦瘦的雪瑶采纳,获得10
4秒前
飞飞完成签到 ,获得积分10
5秒前
dingding完成签到,获得积分10
9秒前
酷酷的树叶完成签到 ,获得积分10
9秒前
刘荣圣完成签到,获得积分10
12秒前
刻苦天寿完成签到 ,获得积分10
12秒前
光亮元枫完成签到,获得积分10
17秒前
复杂的凝冬完成签到,获得积分10
17秒前
闪闪乘风完成签到 ,获得积分10
22秒前
Elige完成签到,获得积分10
24秒前
苏碧萱完成签到,获得积分10
29秒前
爱笑子默完成签到,获得积分10
32秒前
zhh完成签到,获得积分10
36秒前
情怀应助成就信封采纳,获得10
37秒前
44秒前
皓轩完成签到 ,获得积分10
44秒前
aa完成签到,获得积分10
44秒前
冰魂应助大狒狒采纳,获得20
46秒前
高手发布了新的文献求助10
47秒前
49秒前
qy97完成签到,获得积分20
54秒前
lalala发布了新的文献求助10
55秒前
yangyj发布了新的文献求助10
56秒前
宇文数学完成签到 ,获得积分10
57秒前
WSQ2130应助科研通管家采纳,获得10
58秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
58秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
58秒前
HXL完成签到 ,获得积分10
58秒前
yanjiuhuzu完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Jeremy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
YR完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Cy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
GQ发布了新的文献求助10
1分钟前
成就信封发布了新的文献求助10
1分钟前
刘刘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yangyj完成签到,获得积分10
1分钟前
luogan完成签到,获得积分10
1分钟前
啸锋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13th Edition 260
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 3780920
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326387
关于积分的说明 10226967
捐赠科研通 3041589
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669510
邀请新用户注册赠送积分活动 799081
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758734