全固态锂硫电池(ASSLSB)在下一代储能系统中展现出巨大的潜力。然而,硫电极内Li2S2向Li2S的不完全转化对容量释放造成了巨大阻碍。近日,电子科技大学陈伟、Li Peng、胡音、Chen Dongjiang采用镍单原子催化剂(NiNC)材料来改善多硫化物的缓慢反应动力学,并利用配体场理论揭示了NiNC材料在ASSLSB上催化活性的来源。
本文要点:
1) 结果表明,镍的轨道从惰性dsp2杂化态到活性d2sp3杂化态,表现出明显的垂直杂化现象,这对Li2S2还原为Li2S具有催化作用。因此,组装的ASSLSB在0.05 C下的容量释放为1506.9 mAh g−1,在2 C的高速率下600次循环后的保留率超过70%。
2) 该研究对镍单原子催化剂d轨道的深入研究为催化底物和活性物质之间的关系提供了重要见解,并为实现高能量密度的ASSLSB提供了新视角。
Miao He et.al The Origin of Li2S2 Reduction Mechanism Modulated by Single-Atom Catalyst for all Solid-State Li-S Batteries Adv. Energy Mater. 2025
DOI: 10.1002/aenm.202405642
https://doi.org/10.1002/aenm.202405642