锂硫电池(LSBs)被认为是下一代高能量密度存储设备的最佳候选者之一,因为其具有卓越的理论能量密度、高比容量和充足的硫库。然而,可溶性多硫化物的穿梭效应和迟缓的LiPSs氧化还原动力学限制了LSBs的进一步应用。通过设计最佳的过渡金属化合物(TMC)作为多功能催化剂材料,可以有效缓解多硫化物的穿梭效应,加速LiPSs的转化动力学。鉴于此,陕西科技大学宋浩杰、王思哲、昆明理工大学董鹏等系统地总结和分析了关于TMC在LSB中的最新进展。
本文要点:
(1)详细描述了TMC的内在结构特征以及其在吸附能研究中的相关应用。
(2)通过密度泛函理论(DFT)指导下的计算,重点分析了TMC和LiPSs之间的吸附和扩散行为的成键方式和结构特性。
(3)从动力学方面研究了LiPSs氧化还原反应的转化机制,从而对LiPSs的"吸附-扩散-转化"进行了连续的动态分析。
(4)强调了改性工程的重要性,并通过介绍以往在LSBs中的先进研究,为其进一步的应用前景提供了前瞻性的概述。
Transition Metal Compounds Family for Li–S Batteries: The DFT-Guide for Suppressing Polysulfides Shuttle
Qi Liang, Sizhe Wang, Yao Yao, Peng Dong, Haojie Song
DOI: 10.1002/adfm.202300825
https://doi.org/10.1002/adfm.202300825