Bimetallic Ni 3 Fe/Ni 2 Fe 2 N Catalyst With Optimized d ‐Band Center for High‐Efficiency Lithium–Sulfur Batteries

双金属片 催化作用 材料科学 工作(物理) 固态 中心(范畴论) 产量(工程) 国家(计算机科学) 纳米技术 化学工程
作者
Xiuyun Fan,Xiyu He,B Wang,Lingtong Kong,Muhammad Mamoor,Yueyue Kong,Dedong Wang,Lu Wang,Guangmeng Qu,Zhongxin Jing,Mingyu Dou,Fengbo Wang,Jianmin Dou,Pengtu Zhang,Xu L
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (25): e3609197-e3609197
标识
DOI:10.1002/anie.3609197
摘要

ABSTRACT Lithium–sulfur batteries (LSBs) face significant challenges for practical application, primarily due to the sluggish reaction kinetics and pronounced shuttle effect of lithium polysulfides (LiPSs). This study proposes a synergistic strategy involving doping engineering and controlled nitridation‐induced electronic state modulation to fabricate a Ni 3 Fe/Ni 2 Fe 2 N composite as an efficient sulfur host material. This rational design integrates the strong catalytic activity of the metal alloy (Ni 3 Fe) with the high electrical conductivity of the nitride (Ni 2 Fe 2 N), enabling effective anchoring and conversion of polysulfides. Density functional theory (DFT) calculations and analysis results of XAFS and XPS confirm that an upshifted d‐ band center and modulated electronic states significantly enhance reaction kinetics and catalytic activity. In situ Raman spectroscopy and DRT analysis directly demonstrate the exceptional capability of the material to suppress the polysulfide shuttle effect. The battery exhibits remarkable cycling stability, achieving 1000 cycles with an ultralow decay rate of 0.045% per cycle. The outstanding performance is retained even under conditions as harsh as a high sulfur loading (4.3 mg cm −2 ) and low temperature (−10°C). This work not only presents a high‐performance catalyst but also provides new insights into the design of LSB catalysts via electronic state modulation.
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
汉堡包的应助被重要的橘子采纳,获得10
1秒前
传奇3的应助被霍某某采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
韩han发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
次大哥发布了新的文献求助10
5秒前
英姑的应助被Aurora采纳,获得10
6秒前
air发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
Glasscrystal完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
英姑的应助被SiqiZhang采纳,获得10
8秒前
10秒前
J.完成签到,获得积分10
10秒前
wein发布了新的文献求助10
10秒前
kkk发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
kim完成签到,获得积分10
12秒前
tethysss完成签到,获得积分10
12秒前
火星上的蓝血完成签到,获得积分20
13秒前
英俊的铭的应助被大气的寻桃采纳,获得10
13秒前
CodeCraft的应助被corner采纳,获得10
13秒前
匿名发布了新的文献求助10
14秒前
解白易发布了新的文献求助10
14秒前
黄康发布了新的文献求助10
15秒前
顾矜的应助被明亮的追命采纳,获得10
15秒前
NexusExplorer的应助被111采纳,获得10
15秒前
寂欢完成签到 ,获得积分10
16秒前
冬卿留完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
郁郁葱葱完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
wsy完成签到,获得积分10
18秒前
18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
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
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Nonlinear vehicle active suspension system control method based on the extended high gain observer 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 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 8001654
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9454186
关于积分的说明 21148552
捐赠科研通 7574334
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3381312
关于科研通互助平台的介绍 2514046
邀请新用户注册赠送积分活动 2415560