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    斯坦福大学崔屹:Ni@HGDY加速Li2S转化动力学!
    来源: 时间:2023-07-14 09:45:31 浏览:1551次

    第一作者:Louisa C. Greenburg

    通讯作者:崔屹教授

    通讯单位:斯坦福大学

    DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c01034




    研究背景

    锂-硫(Li-S)电池具有高的理论能量密度和低成本等优点,被认为是下一代储能系统的有力候选者。然而,绝缘硫(S)和硫化锂(Li2S)之间缓慢的转化反应动力学和多硫化物的“穿梭效应”仍是巨大的技术挑战。此外,S和Li2S之间密度差会在循环时引起S正极巨大的体积变化,进而造成电极粉化、活性S损失和循环寿命差等列问题。基于此,斯坦福大学崔屹教授团队报道了一种负载镍的氢取代石墨炔(Ni@HGDY)作为调控Li2S正极反应的催化剂。研究表明这种催化剂能有效加快电子/离子的转移速率,降低反应过电位,促进Li2S和S之间的可逆转化。该工作突出了Ni作为金属催化剂的功效,并展示了氢取代石墨炔在储能应用中的潜力。




    文章要点

    1、作者合成了一种镍金属锚定在氢取代石墨炔表面的催化剂,用于改善Li2S正极反应动力学。

    2、氢取代石墨炔(HGDY)表面丰富的π-π共轭网络能加快电子传导,同时乙炔连接体之间的大的孔隙(16.3 Å)也有利于增强锂离子扩散。

    3、Ni@HGDY催化剂提供了高密度的反应活性位点,Ni中心能催化Li2S和S的相互转化,同时HGDY共轭单元能诱捕多硫化物,从而协同地增强Li2S正极反应动力学




    图文展示

    图1. Ni@HGDY催化剂的设计和作用机制

    图2. Ni@HGDY催化剂的合成过程和结构表征

    图3. Ni@HGDY对提升Li2S正极转化的作用

    图4. Ni@HGDY显著提升Li2S正极电化学性能

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    12条评论
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    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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