Single‐Atom Immobilization Boosting Oxygen Redox Kinetics of High‐Entropy Perovskite Oxide Toward High‐Performance Lithium‐Oxygen Batteries

电催化剂 材料科学 氧化物 电化学 氧气 过电位 锂(药物) 电化学能量转换 电子转移 催化作用 电极 化学 光化学 物理化学 生物 生物化学 内分泌学 有机化学 冶金
作者
Dayue Du,Hanna He,Ruixin Zheng,Li Zeng,Xinxiang Wang,Chaozhu Shu,Chuhong Zhang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (17) 被引量:82
标识
DOI:10.1002/aenm.202304238
摘要

Abstract Understanding and modulating the unique electronic interaction between single‐metal atoms and high entropy compounds are of great significance to enable their high‐efficiency oxygen electrocatalysis for aprotic lithium‐oxygen (Li‐O 2 ) batteries. Herein, a novel bi‐functional electrocatalyst is for the first time created by immobilizing single‐atom ruthenium (Ru) on lanthanum‐based high entropy perovskite oxide La(Mn 0.2 Co 0.2 Fe 0.2 Ni 0.2 Cr 0.2 )O 3 (Ru@HEPO), which demonstrates high activity and stability in Li‐O 2 batteries. The heteronuclear coordination between single‐atom Ru and HEPO facilitates fast electron transfer from Ru to HEPO by establishing Ru‐O‐M (M stands for Mn, Co, Fe, Ni) bridges, which well redistributes electrons within the Ru@HEPO hence significantly improving its interfacial charge transfer kinetics and electrocatalytic activity. Additionally, the strong electron coupling between Ru and Mn atoms enhances the hybridization between Mn 3d and O 2p orbitals, which promotes the inherent affinity of Ru@HEPO toward the LiO 2 intermediate, thereby reducing the reaction energy barrier of the oxygen electrode. As a result, the Ru@HEPO‐based Li‐O 2 batteries deliver remarkable electrochemical performances, such as high energy efficiency (87.3% at 100 mA g −1 ), excellent rate capability (low overpotential of 0.52 V at 100 mA g −1 ) and durable cyclability (345 cycles at 300 mA g −1 ). This work opens up a promising avenue for the development of high entropy‐based electrocatalysts for Li‐O 2 batteries by precisely tailoring the electronic distributions at an atomic scale.
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
17852573662完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
韩勇发布了新的文献求助10
1秒前
Lchemistry发布了新的文献求助10
1秒前
31313完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
5秒前
天天快乐应助cz采纳,获得10
5秒前
Leopold发布了新的文献求助20
5秒前
愉快的若云应助有风塘采纳,获得10
6秒前
统统发布了新的文献求助10
6秒前
niu完成签到,获得积分10
7秒前
666sp完成签到,获得积分10
7秒前
眼睛大亦绿完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
HHHH发布了新的文献求助10
9秒前
大个应助薯片采纳,获得10
10秒前
陈麦子完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
科研通AI6.2应助小小采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.4应助小小采纳,获得10
14秒前
田様应助小小采纳,获得10
14秒前
摸鱼帝王发布了新的文献求助10
15秒前
愉快的真发布了新的文献求助50
15秒前
15秒前
所所应助浊酒采纳,获得10
15秒前
15秒前
小马甲应助王姝涵采纳,获得10
15秒前
展仕波发布了新的文献求助10
16秒前
16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
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Structural Analysis 500
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 7351528
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8962963
关于积分的说明 19040342
捐赠科研通 7000866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221276
关于科研通互助平台的介绍 2385823
邀请新用户注册赠送积分活动 2201703