清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Theoretical Insights into Single‐Atom Catalysts Supported on N‐Doped Defective Graphene for Fast Reaction Redox Kinetics in Lithium–Sulfur Batteries

催化作用 氧化还原 锂(药物) 石墨烯 Atom(片上系统) 过渡金属 动力学 硫黄 密度泛函理论 材料科学 分解 物理化学 化学 无机化学 结晶学 纳米技术 计算化学 物理 计算机科学 有机化学 嵌入式系统 冶金 内分泌学 医学 量子力学
作者
Tengfei Duan,Li Wang,Zhongyun Ma,Yong Pei
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (42): e2303760-e2303760 被引量:25
标识
DOI:10.1002/smll.202303760
摘要

Single-atom catalysts are proven to be an effective strategy for suppressing shuttle effect at the source by accelerating the redox kinetics of intermediate polysulfides in lithium-sulfur (Li-S) batteries. However, only a few 3d transition metal single-atom catalysts (Ti, Fe, Co, Ni) are currently applied for sulfur reduction/oxidation reactions (SRR/SOR), which remains challenging for screening new efficient catalysts and understanding the relationship between structure-activity of catalysts. Herein, N-doped defective graphene (NG) supported 3d, 4d, and 5d transition metals are used as single-atom catalyst models to explore electrocatalytic SRR/SOR in Li-S batteries by using density functional theory calculations. The results show that M1 /NG (M1 = Ru, Rh, Ir, Os) exhibits lower free energy change of rate-determining step ( Δ G Li 2 S ) $( {\Delta {G}_{{\mathrm{Li}}_{\mathrm{2}}{{\mathrm{S}}}^{\mathrm{*}}\ }} )$ and Li2 S decomposition energy barrier, which significantly enhance the SRR and SOR activity compared to other single-atom catalysts. Furthermore, the study accurately predicts the Δ G Li 2 S $\Delta {G}_{{\mathrm{Li}}_{\mathrm{2}}{{\mathrm{S}}}^{\mathrm{*}}\ }$ by machine learning based on various descriptors and reveals the origin of the catalyst activity by analyzing the importance of the descriptors. This work provides great significance for understanding the relationships between the structure-activity of catalysts, and manifests that the employed machine learning approach is instructive for theoretical studies of single-atom catalytic reactions.
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
昴星引路完成签到 ,获得积分10
3秒前
轻松凌柏完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
23秒前
温暖完成签到 ,获得积分10
31秒前
40秒前
GingerF应助富贵采纳,获得50
41秒前
GingerF应助富贵采纳,获得50
41秒前
Lucas应助富贵采纳,获得10
41秒前
orixero应助富贵采纳,获得10
41秒前
59秒前
cq_2完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
称心妙竹完成签到,获得积分10
1分钟前
托托完成签到,获得积分10
1分钟前
秋雨梧桐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
温暖的寄容完成签到,获得积分10
2分钟前
zqy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
turtle85应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Monroe完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
宁幼萱完成签到,获得积分10
2分钟前
sheg完成签到,获得积分10
2分钟前
qvb完成签到 ,获得积分10
2分钟前
HAPPY完成签到,获得积分10
2分钟前
开心完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
每天开心完成签到,获得积分10
3分钟前
Crystal完成签到,获得积分10
3分钟前
宇文雨文完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Twila完成签到 ,获得积分10
3分钟前
杜文彦完成签到,获得积分10
4分钟前
kaige88完成签到,获得积分10
4分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 7270010
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8890492
关于积分的说明 18793336
捐赠科研通 6945455
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3203699
关于科研通互助平台的介绍 2376553
邀请新用户注册赠送积分活动 2179581