Exploiting deep sulfur conversion by tandem catalysis for all-solid-state lithium–sulfur batteries

串联 催化作用 硫黄 材料科学 法拉第效率 工作(物理) 化学工程 纳米技术 能量转换效率 化学 能量转换 极地的 高能 反应条件 产量(工程) 还原(数学) 组合化学 无机化学
作者
Huilin Ge,Yu Long,Dulin Huang,Chuannan Geng,Tianran Yan,Haotian Yang,Maoxin Chen,Li Wang,Liang Zhang,Xu Zhang,Zhen Zhou,Chunpeng Yang,Quan‐Hong Yang
出处
期刊:National Science Review [Oxford University Press]
标识
DOI:10.1093/nsr/nwaf525
摘要

Abstract All-solid-state lithium–sulfur batteries (ASSLSBs) promise high theoretical energy density and inherent safety, but their full capacity delivery is seriously hindered by incomplete sulfur conversion. Here, we propose to exploit deep conversion of S8 to Li2S via intermediate Li2S2 by tandem catalysis for high-capacity ASSLSBs, which we demonstrate by cobalt single-atom catalysts anchored on a conductive MXene substrate. In contrast to commonly believed one-step S8 reduction to Li2S in ASSLSBs, our results show that tandem catalysis achieves stepwise S8 reduction to Li2S via Li2S2, during which atomically dispersed Co sites break S-S bonds and the polar MXene surface facilitates Li+ diffusion, significantly reducing the sulfur conversion energy barriers. Consequently, the Co@MX-based ASSLSB reserves a high capacity of 1329 mAh gS−1 after 2000 cycles at 2.8 mA cm−2 at room temperature. This work demonstrates the promise of tandem catalysis for tailoring all-solid-state sulfur conversion path and exploiting deep sulfur conversion capacity for high-performance ASSLSBs.
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
苏墨逸发布了新的文献求助10
刚刚
在水一方应助niusama采纳,获得30
刚刚
黄星升发布了新的文献求助100
1秒前
缓慢的可乐完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Rui发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
宇文数学完成签到,获得积分10
3秒前
感动汲发布了新的文献求助10
4秒前
锵锵锵发布了新的文献求助10
5秒前
sbs完成签到,获得积分10
6秒前
生命科学的第一推动力完成签到 ,获得积分10
6秒前
棈棦完成签到 ,获得积分10
6秒前
tt发布了新的文献求助10
7秒前
宇文数学发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
棱so发布了新的文献求助10
9秒前
健壮柚子完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
蓝微完成签到,获得积分10
11秒前
健壮柚子发布了新的文献求助10
13秒前
乐乐应助张平安采纳,获得10
13秒前
犹豫的宛筠完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
16秒前
汪汪队发布了新的文献求助30
16秒前
17秒前
不想睡觉发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
monica完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
漪涙应助长情采纳,获得10
20秒前
20秒前
MOON发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
22秒前
LiNa发布了新的文献求助10
24秒前
24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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6430390
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246433
关于积分的说明 17536799
捐赠科研通 5486781
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895869
邀请新用户注册赠送积分活动 1872372
关于科研通互助平台的介绍 1711927