【催化】单原子催化剂的电子调制与对称破缺工程驱动长循环锂硫电池

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开发高效且耐用的单原子催化剂对锂硫电池中的 硫氧化还原反应 （SROR）至关重要，但仍面临巨大挑战。近日， 北京航空航天大学高秋明 团队报道了 锚定在氮、硫共掺杂多孔碳上的不饱和配位Ni- N 3 基团（Ni-NSC），以增强SROR。 实验和理论计算表明，Ni单原子催化剂中的对称破缺电荷转移源于硫原子对Ni- N 3 基团的调控效应，这不仅可以通过形成N-Ni⋯ S n 2- 来促进化学吸附，还可以由于增强的电子转移，实现多硫化物的快速氧化还原转化。因此，基于Ni-NSC的锂硫电池在1 C下表现出1025 mAh g -1 的极高初始可逆容量，在2 C和3 C下分别具有出色的循环稳定性，循环次数达到2400次。值得注意的是，该基于Ni-NSC的锂硫电池在0.05 C时的面积容量达到7.8 mAh c m -2 ，在0.2 C下经过100次循环后保持容量为4.7 mAh c m -2 ，硫负载量为5.88 mg c m -2 。该研究为合理优化活性位 ………………………………