锂-氧电池(LOB)是一种很有前途的“超越锂离子”技术,具有超高理论能量密度(3457 Wh kg-1),但目前受到O2和Li2O2之间可逆气固反应缓慢的阴极动力学的阻碍。尽管开发了许多催化剂来加速转化过程,但缺乏实现高性能的设计指导使得催化剂的探索充满了偶然性。Sabatier原理是一种公认的理论,将缩放关系与异质催化活性联系起来,提供了最佳性能的权衡策略。
在此,南京大学郭少华通过高熵策略精心构建了一系列具有宽分布d带中心(即宽范围的吸附强度)的催化剂,使得能够深入研究LOB电催化剂中的Sabatier关系。
文章要点
1)d带中心和催化活性之间出现了火山型相关性。理论和实验结果表明,中等的d带中心和适当的吸附强度将催化剂推到顶部。
2)作为概念演示,采用FeCoNiMnPtIr作为催化剂的LOB提供了超过80%的卓越能量转换效率,并稳定工作2000小时,固定比容量高达4000mAhg-1。
这项工作证明了Sabatier原理作为设计LOB中组装的先进多相催化剂的指导的适用性。
参考电竞投注官网
Jiaming Tian, et al, Sabatier Relations in Electrocatalysts Based on High-entropy Alloys with Wide-distributed d-band Centers for Li-O2 Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202310894
DOI: 10.1002/anie.202310894
https://doi.org/10.1002/anie.202310894