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在锂硫电池中通过铜铱合金化催化策略动力学加速多硫化锂转化

作者:发布时间:2023年03月17日 16:39点击数:657

热烈祝贺硕士研究生翟盛君以论文第一作者身份在国际知名期刊ACS Applied Materials & Interfaces (IF 10.383)上发表了最新研究成果: “Kinetic Acceleration of Lithium Polysulfide Conversion via a Copper–Iridium Alloying Catalytic Strategy in Li–S Batteries”DOI: 10.1021/acsami.2c14942)。湖北大学是该论文的第一署名和通讯单位,梅涛教授和王贤保教授是论文通讯作者。


为了解决可溶性多硫化锂 (LiPSs) 的穿梭效应,合成了一种多孔 N 掺杂碳负载铜铱合金催化剂复合材料 (CuIr/NC),并将其用作锂硫电池 (LSBs) 的改性阴极硫主体). 金属有机骨架衍生的煅烧碳骨架为快速离子/电子传输建立了有效的导电通道。此外,贵金属 Ir 与亲硫金属 Cu 的合金化提供了丰富的活性位点,可有效捕获 LiPSs 并加速催化转化过程,这源于通过引入 Ir 原子影响 3d 轨道分布来调节金属 Cu 的表面电子结构。一系列表征研究和密度泛函理论计算有力地支持了上述所有内容。受益于以上优势,LSB 通常表现出令人满意的循环性能。除了表现出惊人的 1288 mA·hg–1初始比容量外在 0.2 C 时,它们还可以在高达 5 C 的高电流密度下保持长期循环稳定性,同时在 1000 次循环后每循环缓慢的比容量衰减率 (0.033%)。此外,值得一提的是,在较高的硫负载量 (4.3 mg·cm –2 )下,仍然可以实现高面积容量 (4.7 mA·h·cm –2 ) 和低 E/S (6.2 μL·mg –1 )

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c14942