電催化劑對硫還原反應(SRR)的活性可以使用火山圖來表示,火山圖描述了特定的熱力學趨勢。然而,描述高電流率下SRR的動力學趨勢尚不可用,這限制了人們對動力學變化的理解,并阻礙了高功率Li||S電池的發展。近日,阿德萊德大學喬世璋建立了一個SRR動力學趨勢,該趨勢將多硫化物濃度與動力學電流相關聯。
本文要點:
1) 同步輻射X射線吸附光譜測量和分子軌道計算揭示了過渡金屬基催化劑中軌道占有率在確定多硫化物濃度和SRR動力學預測中的作用。作者利用動力學趨勢設計了一種包含碳材料和CoZn團簇的納米復合電催化劑。
2) 當電催化劑用于硫基正極(5?mg cm?2的S負載)時,相應的Li||S紐扣電池可以在8 C下循環1000次。此外,該電池的放電容量保持率約為75%,初始比功率為26120 ?W?kgS?1,比能量為1306?Wh?kgS?1。
Huan Li et.al Developing high-power Li||S batteries via transition metal/carbon nanocomposite electrocatalyst engineering Nature Nanotechnology 2024
DOI: 10.1038/s41565-024-01614-4
https://doi.org/10.1038/s41565-024-01614-4