?南大Angew:Li-O2電池電催化劑中的Sabatier關系 2023年9月29日 上午11:20 ? 頂刊 ? 閱讀 16 Li-O2電池(LOB)具有超高的理論能量密度(3457 Wh kg-1),是一種很有前途的“超鋰離子”技術,但目前受到O2與Li2O2可逆氣-固反應正極動力學緩慢的阻礙。此外,缺乏實現高性能的設計指導,使得催化劑的探索無果而終。 基于此,南京大學郭少華教授等人報道了通過高熵策略精心構建了一系列具有寬分布d-帶中心(即大范圍吸附強度)的催化劑,從而對LOB電催化劑中的Sabatier關系進行了深入研究。d作為概念演示,使用FeCoNiMnPtIr作為催化劑的LOB提供了超過80%的卓越能量轉換效率,并以4000 mAh g-1的高固定比容量穩定工作2000 h。 通過DFT計算,作者研究了d-帶中心與催化活性之間的關系。將吸附催化劑與LiO2(LOB中最關鍵的中間體)或Li2O2(其分解動力學主導LOB的能量轉換效率)之間的結合強度作為d-帶中心的指標進行了研究。LiO2/Li2O2的兩個O原子在設計的合金中與活性原子結合,而Li原子通過靜電相互作用被其他原子吸引。 LiO2/Li2O2的結合能隨著d-帶中心的下降而不斷降低,呈現出HEA > PtIr > HEAPtIr > HEAIr > HEAPt的趨勢。能量轉換效率隨結合能的單調變化呈火山曲線而非線性曲線,且在HEAPtIr具有中等吸附能力的陰極處達到最大值。 作者直接看到LiO2在HEA和PtIr表面上結合更強,O原子和金屬原子之間的電子密度也更高,而HEAIr和HEAPt沒有明顯的增加,HEAPtIr達到了平衡。 作者還計算了O1-O2鍵的投影和積分晶體軌道漢密爾頓族(pCOHP和iCOHP)的值,對于-pCOHP,正負部分分別代表成鍵和反鍵相互作用,而-iCOHP越負則表明氧原子之間的相互作用越弱。從HEAPt到HEAPtIr,隨著結合能的增加,占據了更多的反鍵態,表明與HEAIr和HEAPt相比,HEAPtIr可以進一步削弱O1與O2之間的相互作用。 Sabatier Relations in Electrocatalysts Based on High-entropy Alloys with Wide-distributed d-band Centers for Li-O2 Batteries. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202310894. 原創文章,作者:Gloria,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/09/29/b27c74c53c/ 催化 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 太強了!95后美女拿下《Nature》一作,實現新型形狀記憶材料新突破! 2024年4月23日 中科大余彥ACS Energy Lett.:鈉離子電池5C循環4500次! 2023年10月15日 ?電子科大/川大ACS Catalysis: Ru團簇和單原子載體的界面效應提高催化劑的析氫反應活性 2023年10月15日 成會明院士團隊,最新AM! 2024年1月18日 沸石又發Science! 2023年10月15日 福建物構所Angew:Bi-ZMOF高效電催化CO2還原為甲酸! 2023年10月3日