P-block element modulated 1 T phase MoS2 with Ru lattice grafting for high-performance Li | |O2 batteries

过电位 催化作用 位阻效应 材料科学 金属 电子转移 吸附 氧化还原 动力学 水溶液 离解(化学) 双功能 化学工程 电化学 物理化学 电极 化学 立体化学 物理 有机化学 工程类 冶金 量子力学
作者
Peng Wang,Danyang Zhao,Peng Zhang,Xiaobin Hui,Zhiwei Zhang,Rutao Wang,Cheng‐Xiang Wang,Xiaoli Ge,Xiaojing Liu,Yuguang Li,Longwei Yin
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 1453-1453 被引量:28
标识
DOI:10.1038/s41467-024-55073-5
摘要

The metallic phase MoS2 (1T-MoS2) supported metal-nanocatalyst is an appealing material system for accelerating the redox kinetics of non-aqueous Li | |O2 batteries. However, the drawbacks associated with the surface orbital steric effect and the internal electron coupling results in a detrimental effect for the stability of 1T-MoS2, especially for the interface charge transfer. This makes it difficult to incorporate guest metal nanoparticles without compromising the 1 T phase support. To circumvent these issues, here we propose a p-block element (In-O) doping strategy to stabilize the 1 T phase MoS2 by moderating the surface orbital steric effect and strengthening the internal chemical bonding, and thus for the epitaxial Ru nanocatalyst graft on the stabilized 1T-MoS2 for Li | |O2 batteries. The experimental and theoretical analyzes indicate that the In-O-MoS2@Ru enhances the O2 dissociation and facilitates the adsorption of LiO2 intermediates. This effect promotes the growth of weakly crystalline Li2O2 films during oxygen reduction reaction, which can be more easily decomposed during the oxygen evolution reaction, thereby enhancing the bifunctional-catalytic kinetics. When employed at the positive electrode for non-aqueous Li | |O2 batteries, In-O-MoS2@Ru shows an overpotential of 0.37 V and a cycling life of 284 cycles at 200 mA g−1 with a final discharge specific capacity of 1000 mAh g−1 at 25 °C. The structural stability is challenging for 1T-MoS2 based catalysts. Here, authors report that p-block In-O atoms stabilize the 1T-MoS2 matrix via interface orbital coupling. In-O also enables epitaxial growth of Ru nanoparticles from the MoS2 lattice, enhancing performance in Li | |O2 batteries.
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
1秒前
风和日丽发布了新的文献求助10
1秒前
大山发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Simone完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
浆果莓蓝调完成签到,获得积分10
2秒前
GGBAO完成签到,获得积分10
3秒前
刘雪磊发布了新的文献求助10
3秒前
丰富元珊发布了新的文献求助10
3秒前
Jason完成签到,获得积分10
3秒前
sure应助甜菜采纳,获得10
3秒前
kfuiewfowe完成签到,获得积分20
4秒前
YingyingFan完成签到,获得积分10
4秒前
今夜无人入眠完成签到,获得积分20
5秒前
Simone发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
平常山柏完成签到,获得积分10
5秒前
sljsb发布了新的文献求助10
5秒前
闻道者完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
FashionBoy应助玩命的谷槐采纳,获得10
6秒前
李爱国应助浆果莓蓝调采纳,获得10
6秒前
6秒前
淡淡向卉完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.3应助虚心大楚采纳,获得10
6秒前
Rocky发布了新的文献求助10
6秒前
搞甚发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI6.3应助ss采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4应助hjy采纳,获得10
6秒前
6秒前
kfuiewfowe发布了新的文献求助10
6秒前
Jasper应助crystal01162采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
Chavif完成签到,获得积分20
7秒前
幽默与研完成签到,获得积分10
7秒前
地精术士发布了新的文献求助10
8秒前
罗火火火完成签到,获得积分10
8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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
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 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7349914
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8961630
关于积分的说明 19034887
捐赠科研通 6999713
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220814
关于科研通互助平台的介绍 2385581
邀请新用户注册赠送积分活动 2201185