酞菁铁双原子电催化剂

极低充放电能垒

通过独特的双原子Fe-N配位结构，同时降低Li-S电池放电和充电的关键步骤能垒。

Shaobo, Jia · Chou, Wu · 朱海燕 · Lu, Yang · Li, Tingting · 谭强 · 李安阳 · 李亚微

Journal of Colloid and Interface Science 2025

具体参数

放电决速步吉布斯自由能

{'zh': '0.88', 'en': '0.88'} eV

充电反应Li₂S分解能垒

{'zh': '0.72', 'en': '0.72'} eV

技术优势

充放电能垒双低

极低的放电决速步自由能（0.88 eV）和充电Li₂S分解能垒（0.72 eV）源于Fe₂-Pc独特的双原子Fe-N配位电子结构。

活性定量预测

ICOHP可直接关联充电Li₂S分解能垒，为催化活性提供明确的电子结构描述符，指导材料筛选。

应用场景

• 锂硫电池正极：直接用作硫正极催化剂，降低充放电过电位，提升能量效率。
• 电催化剂设计：通过双原子Fe-N配位策略设计高效电催化剂，取代贵金属或复杂结构。
• 催化活性描述符：以ICOHP描述符预测Li₂S分解活性，加速催化剂筛选。
• 高能量密度储能：通过降低关键能垒，推动Li-S电池接近其理论能量密度。