双纳米内部的双催化剂与独立的和可调节的原子催化剂站点,用于高性能硫电池
Longtao Ren1, Kai Sun1, Yan Wang1
1College of Chemistry, State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing, 100029, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 16, 2023
概括
双纳米与分离的单原子站点使聚硫化在硫电池中的有效转换成为可能,提高了容量和耐用性. 这种双重催化方法可以提高电池性能,用于先进的储能应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 单原子催化剂通过解决聚硫化物 (LiPS) 穿和氧化还原动力学,对硫 (Li-S) 电池具有前景.
- 为了达到理想的性能,由于复杂的LiPS转化途径,需要多功能活性站点进行并列催化.
研究的目的:
- 开发新的双纳米 (DSNCs) 具有分离的,可调节的单原子位点,以实现高效的LiPS电化学转换.
- 通过DSNCs促进的并联催化,提高Li-S电池的容量和耐用性.
主要方法:
- 具有内部Co-N4和外部Zn-N4单原子位点的DSNCs的合成 (S/CoNC@ZnNC DSNCs).
- 在Li-S电池配置中DSNC的电化学表征.
- 在高硫负载和低电解质与硫比率下评估电池性能.
主要成果:
- 在1°C下,DSNC显示出1186mAhg-1的高特异容量.
- 在500个循环中,每周期达到0.063%的低容量色率.
- 在Li-S袋式电池中表现出卓越的循环稳定性超过160个循环,即使具有高硫负载.
结论:
- 在DSNC中分离的活性点有效地驱动了连续的硫转化反应.
- 开发的DSNC为高容量和耐用的Li-S电池设计提供了可行的策略.
- 这项工作为先进电池技术的未来催化剂开发提供了灵感.


