高熵合金(HEAs)作为一种特殊的异质结构,具有许多独特的优点,包括继承各组分的优点和协同调节电子性质,在催化复杂的氧化还原转化方面具有巨大的潜力。
基于此,北京航空航天大学李彬报道了揭示了所合成的纳米HEA在锂硫电池(Li-S)中多电子多相转化中的独特作用。
文章要点
1)由于纳米HEA与LiPSs具有强亲和力,电极周围LiPSs的活性比未添加纳米HEA的对照样品高出17倍以上,显著降低了浓差极化。此外,纳米HEA催化剂对活化极化有很大的抑制作用,扫描电化学显微镜(SECM)显示,其具有较低的Tafel斜率、较高的交换电流密度和较大的电流响应。密度泛函理论(DFT)计算进一步揭示了纳米HEA表面电荷的平滑和连续重新分布,这有利于LiPSs的多电子反应。
2)实验结果表明,基于纳米HEA改性隔膜组装的锂硫电池的容量保持率分别为83.3%(纽扣电池2 C 下,500次循环)和82%(软包电池0.1 C下,150次循环)。
参考文献
Hongfei Xu , Riming Hu , Yongzheng Zhang , Huibo Yan Writing - review & editing , Qi Zhu , Jiaxiang Shang , Shubin Yang , Bin Li , Nano high-entropy alloy with strong affinity driving fast polysulfide conversion towards stable lithium sulfur batteries,Energy Storage Materials(2021)
DOI:10.1016/j.ensm.2021.09.003
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.09.003