具有高原子利用率和突出的催化选择性的单原子催化剂(SACs)对于提高电池性能非常有用。鉴于此,新加坡南洋理工大学范红金、苏州大学Zhe Wang等合成了原子级别分散的Ni-N4和Fe-N4双位点,并将其置于多孔空心碳纳米笼(Ni-Fe-NC)上作为锂硫电池的硫host。
本文要点:
(1)中空和导电的碳载体促进了电子转移,也适应了循环过程中的体积波动,Fe-N4位点的高d带中心表现出很强的多硫化物亲和力,加速了硫还原反应。
(2)Ni-N4位点上的Li2S具有金属特性,在Femi能级附近具有较高的S 2p电子态密度,使硫的析出反应屏障较低。Ni-Fe-NC的双重催化作用赋予了硫正极高能量密度、长寿命和低极化。
Atomically Dispersed Fe–N4 and Ni–N4 Independent Sites Enable Bidirectional Sulfur Redox Electrocatalysis
Jin-Lin Yang, Peihua Yang, Da-Qian Cai, Zhe Wang, and Hong Jin Fan
Nano Letters Article ASAP
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00787
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c00787