Activating Transition-Metal Oxides through In Situ Regulation of Lower Hubbard Band for Catalytic Conversion of Lithium Polysulfides

催化作用 过渡金属 锂(药物) 材料科学 原位 无机化学 金属 化学 冶金 有机化学 医学 内分泌学
作者
Pan Zeng,Yong‐Sheng Hu,Bin Su,Xiaojuan Chen,Xiaoqin Li,Xiaofeng Zhao,Lei Wang,Genlin Liu,Wei Luo,Chen Yuan,Yingze Song,Qingyuan Wang,Liang Zhang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (18): 17824-17833 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c03325
摘要

Catalytic conversion of lithium polysulfides (LiPSs) is regarded as an effective avenue to tackle the shuttle effect of lithium-sulfur (Li-S) batteries, especially based upon transition-metal oxides (TMOs). However, the activity origin and corresponding mechanistic insights into such catalytic systems remain elusive. Herein, an activated state associated with the lower Hubbard band (LHB) transition is proposed to elucidate the origin of activity of TMOs by taking Mn3O4 as a model electrocatalyst. Specifically, the broadening of LHB width, the upshift of LHB position, and the orbital rearrangement of LHB, triggered by the in situ substitution of the O atoms in Mn3O4 with the S atoms of LiPSs under working conditions, synergistically enable fast electron transfer and modulate the adsorption capability to a moderate level. Benefiting from these advantages, the Mn3O4 electrocatalyst is converted from the torpid state to the activated state for expediting LiPS conversion. Eventually, the Li-S batteries assembled with Mn3O4 deliver excellent rate performance over 6 C and outstanding cycling stability over 1000 cycles. Moreover, an Ah-scale pouch cell is constructed and delivers a notable energy density of 388.1 W h kg-1. Our work offers a promising pathway based on the regulation of LHB for designing high-performance electrocatalysts for Li-S systems and beyond.
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
洋0811完成签到,获得积分10
刚刚
酱酱发布了新的文献求助10
2秒前
Julia发布了新的文献求助10
3秒前
Jasper的应助被kongbai_0718采纳,获得10
3秒前
Jun完成签到,获得积分10
3秒前
夏凉完成签到,获得积分10
3秒前
然然发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
夏时安发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
大个的应助被蛋挞真好吃采纳,获得10
6秒前
6秒前
WU发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
水水的发布了新的文献求助10
7秒前
xiaoxin完成签到,获得积分10
8秒前
chen完成签到,获得积分20
8秒前
钟钟完成签到 ,获得积分10
8秒前
Tia发布了新的文献求助10
9秒前
华仔的应助被Yung采纳,获得10
9秒前
LovelyYy完成签到,获得积分10
9秒前
Viento完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
动听荠完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
Abi的应助被xiaoyi采纳,获得10
10秒前
daomaihu发布了新的文献求助100
11秒前
Ken的应助被人形避雷针采纳,获得50
11秒前
Owen的应助被然然采纳,获得10
11秒前
畔畔发布了新的文献求助30
11秒前
kRYST4L发布了新的文献求助10
12秒前
小二郎的应助被zhz采纳,获得10
12秒前
眼睛大的小刺猬完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
共享精神的应助被bowen采纳,获得10
12秒前
上官若男的应助被欣慰冬亦采纳,获得10
14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
Narrative Disclosure and Earnings Performance: Evidence from R&D Disclosures 1050
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Positive Psychology 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 8005786
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9456749
关于积分的说明 21162994
捐赠科研通 7578441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3382130
关于科研通互助平台的介绍 2514931
邀请新用户注册赠送积分活动 2417098