四单位联合JACS:合理设计Pt1Pd单原子合金催化剂中电子定位实现高性能Li-O2电池 2024年3月22日 下午8:38 • z • 阅读 2 锂-氧化物电池(LOB)因其超高的理论能量密度而被认为是最有前途的储能设备之一,但它们在放电和充电过程中面临着正极氧化还原动力学缓慢的关键问题。 在此,北京大学郭少军,清华大学王定胜,北京理工大学李红博,上海交通大学杲祥文等人报告了一种直接制造单原子合金(Pt1Pd)的策略,该策略可大大提高 LOB 的性能。结果显示,在 0.5 A g-1 的电流密度下,Pt1Pd 具有 0.69 V 的超低过电位,并显示出超强的耐循环性。 实验和 DFT 结果系统地揭示了 Pt1Pd 合金中的单原子铂位点可以有效地充当电子供体,增强 O2/Li2O2 阳离子的活化,从而加速 ORR 和 OER 动力学,同时加速 Li2O2 的可逆形成和分解。 图1. 基于Pt1Pd的LOB的电化学性能 总之,该工作通过一步合成法合成了定义明确的Pt1Pd。基于 Pt1Pd 的 LOB 表现出前所未有的低极化(ORR 过电位,0.20 V;OER 过电位,0.49 V)和优异的循环稳定性(最多可循环 150 次),有限容量为 1000 mAh g-1。该种 LOB 的整体性能优于之前报道的催化剂。 理论和实验结果都表明,Pt1Pd 合金具有强 Pt-Pd 共价键导致的电子局域性。这有利于平衡 Li2O2 形成/氧化的化学反应,从而加速 OER 和 ORR 动力学。因此,该工作提出的具有精确调节的正极反应途径的单原子合金电催化剂的策略可应用于开发高性能 LOB,并可扩展到其他能量转换/存储系统。 图2. DFT计算 Electron Localization in Rationally Designed Pt1Pd Single-Atom Alloy Catalyst Enables High-Performance Li–O2 Batteries, Journal of the American Chemical Society 2024 DOI: 10.1021/jacs.3c12734 原创文章,作者:Jenny(小琦),如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2024/03/22/550d8a51a1/ 电池顶刊 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 吉大郑伟涛/邓霆Adv. Sci.:解耦设计实现高能量可充水系锌-石墨电池 2024年1月16日 深大姚蕾ACS Nano:阳离子缺陷调节高压锂金属电池中的锂离子迁移 2024年1月17日 哈工大王殿龙/王博EnSM:用于锂金属电池的高性能插层复合固态电解质 2024年1月7日 AEM:表面功函数诱导锂离子电池负极热损SEI形成 2024年1月22日 香港理工大学於晓亮/东北大学孙筱琪:最新AFM! 2024年1月9日 牛津ACS Energy Letters:Pb-PbF2 对电极和稀释液体电解质改进氟离子电池 2024年1月17日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交