Manipulating Redox Kinetics of Sulfur Species Using Mott–Schottky Electrocatalysts for Advanced Lithium–Sulfur Batteries

多硫化物 氧化还原 硫黄 电解质 异质结 催化作用 电化学 材料科学 无机化学 化学工程 化学 电极 物理化学 光电子学 冶金 有机化学 工程类
作者
Yuanjian Li,Wenyu Wang,Bao Zhang,Lin Fu,Mintao Wan,Guocheng Li,Zhao Cai,Shuibin Tu,Xiangrui Duan,Zhi Wei Seh,Jianjun Jiang,Yongming Sun
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:21 (15): 6656-6663 被引量:235
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.1c02161
摘要

Lithium–sulfur (Li–S) batteries suffer from sluggish sulfur redox reactions under high-sulfur-loading and lean-electrolyte conditions. Herein, a typical Co@NC heterostructure composed of Co nanoparticles and a semiconductive N-doped carbon matrix is designed as a model Mott–Schottky catalyst to exert the electrocatalytic effect on sulfur electrochemistry. Theoretical and experimental results reveal the redistribution of charge and a built-in electric field at the Co@NC heterointerface, which are critical to lowering the energy barrier of polysulfide reduction and Li 2 S oxidation in the discharge and charge process, respectively. With Co@NC Mott–Schottky catalysts, the Li–S batteries display an ultrahigh capacity retention of 92.1% and a system-level gravimetric energy density of 307.8 Wh kg –1 under high S loading (10.73 mg cm –2 ) and lean electrolyte (E/S = 5.9 μL mg sulfur –1 ) conditions. The proposed Mott–Schottky heterostructure not only deepens the understanding of the electrocatalytic effect in Li–S chemistry but also inspires a rational catalyst design for advanced high-energy-density 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
JJ呦完成签到,获得积分10
刚刚
wsj完成签到,获得积分10
1秒前
砍柴少年发布了新的文献求助10
2秒前
SunGuangkai发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.4的应助被陈嘟嘟采纳,获得10
2秒前
jin的应助被zhangxi采纳,获得10
3秒前
传奇3的应助被袁青寒采纳,获得10
4秒前
bob完成签到 ,获得积分10
5秒前
cc413关注了科研通微信公众号
5秒前
甜美的芮发布了新的文献求助10
5秒前
隼叶完成签到 ,获得积分10
5秒前
xia完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
慕青的应助被MMMMMX采纳,获得10
6秒前
桑尼发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
合适青雪发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
ruixin完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
打打的应助被SunGuangkai采纳,获得10
9秒前
9秒前
yyyyy发布了新的文献求助10
10秒前
yang完成签到,获得积分10
10秒前
lucaslucas完成签到 ,获得积分10
10秒前
天天快乐的应助被hsf采纳,获得10
10秒前
隗思睿发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
ZZzz完成签到,获得积分10
12秒前
苏信怜完成签到,获得积分10
12秒前
JamesPei的应助被清秀的向松采纳,获得10
12秒前
12秒前
无限丹翠关注了科研通微信公众号
14秒前
Jasper的应助被阿飞采纳,获得10
14秒前
15秒前
焜少发布了新的文献求助10
15秒前
15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
Les Mantodea De Guyane 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7989985
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9446633
关于积分的说明 21107135
捐赠科研通 7563459
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3378085
关于科研通互助平台的介绍 2512014
邀请新用户注册赠送积分活动 2411585