Oxygen Defect‐Rich WO3−x–W3N4 Mott–Schottky Heterojunctions Enabling Bidirectional Catalysis for Sulfur Cathode

材料科学 异质结 催化作用 氧化还原 硫黄 氧气 阴极 电负性 物理化学 光电子学 化学 生物化学 有机化学 冶金
作者
Dan Zhang,Tengfei Duan,Yixin Luo,Sisi Liu,Wanqi Zhang,Yongqian He,Kai Zhu,Huang Li,Yibo Yang,Ruizhi Yu,Xiukang Yang,Hongbo Shu,Yong Pei,Xianyou Wang,Manfang Chen
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (42) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/adfm.202306578
摘要

Abstract The serious shuttle effect and intrinsically sluggish oxidation–reduction reaction kinetics of polysulfides severely hinder the practical commercialization of lithium–sulfur (Li–S) batteries. Herein, oxygen‐defect‐rich WO 3− x –W 3 N 4 Mott–Schottky heterojunctions are designed as efficient catalysts. Based on theoretical calculations and comprehensive experimental characterization, WO 3− x –W 3 N 4 exhibits a lower free energy change (1.03 eV) and Li 2 S decomposition energy barrier (0.92 eV) than WO 3 and W 3 N 4 , which significantly enhances the sulfur reduction reaction (SRR) activity. Furthermore, a relationship between the catalytic activity and the energy gaps in the d and p bands centers (Δ d–p ) is also established, with the low Δ d–p of the heterojunction leading to a lower antibonding state energy, which promotes electron transfer and interfacial redox kinetics. Oxygen vacancies can improve the catalytic effect without affecting adsorption. Hence, the Li–S battery using WO 3− x –W 3 N 4 @CC/S exhibited outstanding rate and duration performance (913.9 mAh g –1 at 2 C, stable 400 cycles at 1 C). Impressively, the battery achieves a high areal capacity of 5.0 mAh cm −2 under a high sulfur loading of 4.98 mg cm −2 .
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
希望天下0贩的0应助川川采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
12345678完成签到,获得积分10
4秒前
拜拜拜仁发布了新的文献求助10
8秒前
某某发布了新的文献求助10
8秒前
lqmentu完成签到,获得积分10
8秒前
背后的穆完成签到 ,获得积分10
11秒前
高兴曼寒发布了新的文献求助10
15秒前
elsa完成签到,获得积分10
17秒前
23秒前
雅雅完成签到,获得积分10
28秒前
犹豫的夜完成签到,获得积分10
32秒前
38秒前
zhaikey发布了新的文献求助10
38秒前
小二郎应助wangayting采纳,获得10
40秒前
41秒前
研究菜鸟完成签到,获得积分10
41秒前
hopeful发布了新的文献求助10
44秒前
学海无涯发布了新的文献求助10
45秒前
高兴曼寒完成签到,获得积分20
47秒前
Hello啊_王先生完成签到,获得积分10
47秒前
50秒前
50秒前
ZXW发布了新的文献求助20
52秒前
SciGPT应助taki采纳,获得10
53秒前
53秒前
大鹏完成签到,获得积分0
54秒前
Capacition6发布了新的文献求助10
54秒前
认真的灵竹完成签到 ,获得积分10
56秒前
爱吃蛋挞的亮仔完成签到,获得积分10
56秒前
小蘑菇应助学海无涯采纳,获得10
57秒前
whc发布了新的文献求助10
57秒前
mocuishle关注了科研通微信公众号
1分钟前
1分钟前
zz完成签到,获得积分10
1分钟前
amy关闭了amy文献求助
1分钟前
1分钟前
Ava应助XINGXING采纳,获得10
1分钟前
爆米花应助昏睡的寄云采纳,获得20
1分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2476643
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2140652
关于积分的说明 5455982
捐赠科研通 1864046
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926641
版权声明 562846
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495775