亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Atomic-Scale Interface Engineering to Construct Highly Efficient Electrocatalysts for Advanced Lithium–Sulfur Batteries

接口(物质) 锂(药物) 原子单位 比例(比率) 构造(python库) 材料科学 纳米技术 硫黄 锂硫电池 工程物理 电化学 计算机科学 化学 工程类 电极 物理 物理化学 冶金 医学 毛细管数 量子力学 毛细管作用 复合材料 程序设计语言 内分泌学
作者
Bo Jiang,Chenghao Zhao,Yu Zhang,Sheng Gu,Naiqing Zhang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (19): 18332-18346 被引量:33
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c00855
摘要

Heterostructure materials integrating the unique physical and chemical properties of each heterogeneous component are highly promising for optimizing lithium–sulfur batteries. However, precisely regulating the interface microstructures of heterostructures at the atomic scale still lacks effective means, and the law of interface microstructures affecting the properties of heterostructures is not yet clearly understood. Herein, an atomic-scale regulation strategy is presented to construct heterostructure materials containing the high-energy Fe2O3–CeO2 interfaces with specific atomic arrangements using a high-index faceted Fe2O3 octadecahedron as the substrate for the heterogrowth of CeO2 nanocrystals, which effectively improves the redox kinetics of sulfur species in lithium–sulfur batteries. Experimental and theoretical calculations reveal that the strong interface interactions, characterized by plentiful electron transfer between Fe2O3 and CeO2, render the high-energy Fe2O3–CeO2 interfaces with good adsorption properties and high catalytic activity for various sulfur species. Attributed to the abundant high-energy Fe2O3–CeO2 interfaces, the Fe2O3–CeO2 octadecahedra effectively inhibit the shuttling of polysulfide and significantly accelerate the interconversion of sulfur species. The incorporation of these high-activity electrocatalysts enables the batteries to deliver superb long-term cyclic stability with a low average capacity fading of 0.016% per cycle over 2000 cycles at 2.0 C. Even at a low electrolyte/sulfur ratio of 4.3 μL mg–1, the batteries with a sulfur loading of 8.79 mg cm–2 maintain an areal capacity as high as 7.53 mAh cm–2 after 100 cycles. This study achieves the precise atomic-scale regulation of the interface microstructures, deepening the comprehending of the electrocatalytic conversion of sulfur species associated with the interface microstructures while delivering valuable guidance for the rational construction of advanced electrocatalysts 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
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
Everything完成签到,获得积分10
5秒前
17秒前
33秒前
36秒前
anas发布了新的文献求助10
38秒前
42秒前
顺心的伯云完成签到,获得积分10
45秒前
52秒前
刺1656发布了新的文献求助10
55秒前
55秒前
李健应助飞快的映菱采纳,获得10
58秒前
刺1656完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
可爱的新儿完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
2分钟前
迅速的柚子完成签到,获得积分10
2分钟前
yanweihome完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
丰都麻辣鸡完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
完美世界应助丰都麻辣鸡采纳,获得10
3分钟前
深情的朝雪完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
拉长的芷烟完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
单薄的钥匙完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
yizhikeyangou发布了新的文献求助10
4分钟前
大医仁心完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
大胆的大楚完成签到,获得积分10
5分钟前
英姑应助yizhikeyangou采纳,获得10
5分钟前
大胖发布了新的文献求助30
5分钟前
5分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
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 7257577
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879520
关于积分的说明 18757224
捐赠科研通 6937984
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201098
关于科研通互助平台的介绍 2375215
邀请新用户注册赠送积分活动 2176943