AM：单锌原子聚集体：协同作用促进锂硫电池中多硫化物的快速转化

NavyLIu

2022-12-06

单原子催化剂（SAC）由于其在原子级反应机制和结构活性关系中的优异适用性，为提高硫电极的利用效率提供了新的可能性。近日，滑铁卢大学陈忠伟院士、华南师范大学王新报道了高度有序N掺杂碳纳米管阵列上的氮（N）锚定SAC作为锂硫（Li-S）电池中快速氧化还原转化的硫宿主。

本文要点：

1) 排列的碳纳米管立方体结构可以促进高硫负载下的快速传质，并且丰富的单原子活性位点进一步加速多硫化锂（LiPS）的转化。原子间距离小于1nm的相邻单原子诱导的协同增强效应进一步加速了硫在高硫负载下的快速多步反应。

2) 所获得的Li-S电池表现出优异的循环稳定性，在7.2 mg cm^-2的高硫负载下连续100次循环后仍具有5.6mAh cm^-2的高表面积容量，并且在袋状电池中，它仍具有953.4 mAh g⁻¹的高容量，这有助于开发实际可行的Li-S电池。

参考文献：

Zhang Xiaomin et.al Single Zinc Atom Aggregates: Synergetic Interaction to Boost Fast Polysulfide Conversion in Lithium-sulfur Batteries Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202208470

https://doi.org/10.1002/adma.202208470