Effective Screening Descriptor for MXenes to Enhance Sulfur Reduction in Lithium–Sulfur Batteries

MXenes公司 化学 电负性 锂(药物) 催化作用 密度泛函理论 无机化学 过渡金属 硫黄 计算化学 有机化学 医学 内分泌学
作者
Min Fang,Jiawei Han,Shiyu He,Ji‐Chang Ren,Shuang Li,Wei Liu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (23): 12601-12608 被引量:78
标识
DOI:10.1021/jacs.3c01834
摘要

MXenes, two-dimensional transition (2D) metal carbides/nitrides, have shown promise as cathodic catalysts for accelerating the conversion of lithium polysulfides (LiPSs) in lithium-sulfur (Li-S) batteries due to their diverse redox-active sites and rapid electron transfer. However, efficiently screening the optimal cathodic catalysts out of thousands of MXenes is challenging. To address this, we developed a model that accurately predicts the thermodynamic energy barrier of the rate-limiting step in Li-S batteries. Our model relates the local chemical reactivity of the MXene sites to the p-band center of the terminations and the electronegativity of subsurface transition metals. The accuracy of the model was verified through density functional theory calculations and contrast experiments in pure and Zn-doping MXenes qualitatively. By utilizing this model, we screened a large library of MXenes (27 types of five-atom-layer MXenes) and identified Ti2CS2, Mo2CS2, and W2CS2 as potential cathodic 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Moore完成签到,获得积分10
1秒前
YGG发布了新的文献求助10
1秒前
skr完成签到,获得积分10
1秒前
zxs发布了新的文献求助10
1秒前
酷炫的凤妖完成签到 ,获得积分10
1秒前
anlist发布了新的文献求助10
1秒前
宝儿柯察金完成签到,获得积分10
2秒前
tan126391发布了新的文献求助10
3秒前
王少通发布了新的文献求助10
3秒前
搞怪夏蓉发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
attilio完成签到,获得积分10
5秒前
tang完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
kuo完成签到,获得积分10
6秒前
善学以致用应助LewisAcid采纳,获得10
6秒前
着急的寒梦完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
热心的睿渊关注了科研通微信公众号
7秒前
FashionBoy应助小林要发sci采纳,获得10
7秒前
小粽子完成签到,获得积分10
8秒前
科研r发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
科研通AI2S应助叫我秦缪公采纳,获得10
8秒前
8秒前
鳗鱼白竹完成签到,获得积分10
9秒前
T拐拐发布了新的文献求助10
9秒前
真龙狂婿完成签到,获得积分10
9秒前
Nia完成签到,获得积分10
9秒前
chliyong完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
美满的砖头完成签到 ,获得积分10
10秒前
zyp发布了新的文献求助10
10秒前
dsfsd发布了新的文献求助10
10秒前
顾矜应助紫z紫采纳,获得30
11秒前
11秒前
Zx_1993应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得30
12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
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 1000
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
Handbook of Social and Emotional Learning, Second Edition 900
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4928387
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4197510
关于积分的说明 13038703
捐赠科研通 3970507
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2175750
邀请新用户注册赠送积分活动 1192883
关于科研通互助平台的介绍 1103634