硫电池高热催化剂的进展:设计原则,最近的进展和前景
Ruohan Hou1,2, Yixin Wei1,2, Jiaxiang Zhang1
1State Center for International Cooperation on Designer Low-carbon & Environmental Materials (CDLCEM), School of Materials Science and Engineering, Zhengzhou University, 100 Kexue Avenue, Zhengzhou, 450001, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|August 12, 2025
概括
高催化剂 (HEC) 为硫 (Li-S) 电池提供了一个有前途的解决方案,通过克服低导电性和聚硫化物穿等挑战. 本综述探讨了先进的Li-S能量存储的HEC设计和应用.
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:
- 硫 (Li-S) 电池具有高的理论能量密度,但面临着导电性差和聚硫化物穿效应等挑战.
- 催化材料对于提高硫氧化还原动力学和Li-S电池性能至关重要.
研究的目的:
- 为Li-S电池应用提供高催化剂 (HEC) 的全面审查.
- 讨论Li-S系统中各种HEC家族的设计原理,合成和催化机制.
主要方法:
- 对高催化剂 (合金,氧化物,硫化物,化物,化物,MXenes,普鲁士蓝色类似物) 的现有文献的审查.
- 系统地讨论协同效应,结构优势和催化机制.
- 分析挑战和未来的研究方向.
主要成果:
- 高电池,凭借其独特的多元素组成和稳定结构,显示出Li-S电池的巨大潜力.
- 各种HEC家族表现出增强的硫氧化还原反应,抑制的穿效应和改善的循环稳定性.
- 多组件相互作用的协同效应和可调节的电子特性是HEC性能的关键.
结论:
- 高电压电池是解决Li-S电池技术关键局限性的高效战略.
- 为了实现最佳的HEC开发,需要对可扩展合成,机械学理解和理性设计进行进一步的研究.
- 基于HEC的Li-S电池对下一代储能解决方案具有前景.
