具有高原子利用率和出色催化选择性的单原子催化剂(SAC)可用于提高电池性能。
在此,南洋理工大学范红金教授,苏州大学Zhe Wang将原子分散的Ni-N4和Fe-N4双位点共锚定在多孔空心碳纳米笼(Ni-Fe-NC)上,被制造并部署为Li-S电池的硫主体。
文章要点
1)中空导电碳基质促进电子转移,并适应循环过程中的体积波动。值得注意的是,Fe-N4位点中Fe的高d带中心表现出很强的多硫化物亲和力,从而加速了硫还原反应。
2)同时,Ni−N4位点上的Li2S具有金属特性,在Femi能级附近具有高S 2p电子态密度,从而实现低硫析出反应势垒。对Ni-Fe-NC的双重催化作用赋予硫正极高能量密度、长寿命和低极化。
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Jin-Lin Yang, et al, Atomically Dispersed Fe−N4 and Ni−N4 Independent Sites Enable Bidirectional Sulfur Redox Electrocatalysis, Nano Lett., 2023
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00787
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c00787