Pr6O11: Temperature-Dependent Oxygen Vacancy Regulation and Catalytic Performance for Lithium–Oxygen Batteries

材料科学 催化作用 锂(药物) 化学工程 氧气 无机化学 化学 医学 工程类 内分泌学 有机化学
作者
Liwei Su,Yifan Zhang,Xingyi Zhan,Lei Zhang,Yizhe Zhao,Xiaolan Zhu,Hao Wu,Huan Chen,Chaoqi Shen,Lianbang Wang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (36): 40975-40984 被引量:59
标识
DOI:10.1021/acsami.2c10602
摘要

Many challenges still exist in lithium–oxygen batteries (LOBs), particularly exploring an efficient catalyst to optimize the reaction pathway and regulate the Li 2 O 2 nucleation. Pr 6 O 11 has a unique 4f electronic structure and the highest oxygen ion mobility among rare earth oxides, exhibiting superior electronic, optical, and chemical properties. These unique properties might endow it with advanced catalytic activities for LOBs. This work reports two crystal forms of Pr 6 O 11 as novel catalysts and regulates the oxygen vacancy (V o ) concentrations by feasible calcination. Thermogravimetric analysis, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) confirm the conversion from commercial Pr 6 O 11 to cubic fluorite Pr 6 O 11 and V o -rich Pr 6 O 11 . Photographs, high-resolution transmission electron microscopy, selected area electron diffraction, XPS, and electron paramagnetic resonance robustly demonstrate the temperature-dependent evolution of V o . Ex situ XPS, scanning electron microscopy, and electrochemical techniques are used to study the catalytic mechanism and electrochemical reversibility. It is found that an appropriate V o concentration can boost O 2 adsorption/desorption, accelerate electron transport, and reduce the reaction energy barrier. V o -rich Pr 6 O 11 optimizes the reaction pathway by offering an intermediate Li 2– x O 2 (with metalloid conductivity) and adjusting Li 2 O 2 into vertically staggered nanoflakes, effectively avoiding the suffocation of the catalytic surface and presenting excellent capacity, cycling stability, and rate performance.
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
orixero的应助被yy采纳,获得30
刚刚
陈秋禹完成签到,获得积分10
1秒前
KWang的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
godccc的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
souvenir完成签到,获得积分10
1秒前
godccc的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
123456d发布了新的文献求助10
1秒前
隐形曼青的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
大模型的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
脑洞疼的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
Owen的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
斯文败类的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
杲杲杳杳的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
文艺冰凡的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
李爱国的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
华仔的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
CodeCraft的应助被二等饼干采纳,获得10
3秒前
springlrt的应助被科研通管家采纳,获得20
3秒前
3秒前
NexusExplorer的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
李健的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
godccc的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
言言发布了新的文献求助10
3秒前
无花果的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
烟花的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
干枯叶发布了新的文献求助10
4秒前
科目三的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
852的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
sss的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
上官若男的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
Lucas的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
Akim的应助被科研通管家采纳,获得20
4秒前
科目三的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
传奇3的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
脑洞疼的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
5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
Linear Model and Extensions 5000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
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 7981234
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9442692
关于积分的说明 21082248
捐赠科研通 7556401
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3375891
关于科研通互助平台的介绍 2510406
邀请新用户注册赠送积分活动 2409205