高密度单原子钒催化剂

钒载量突破13 wt%

超高钒原子面密度实现相邻原子间协同，加速多硫化物捕获与双向转化。

Chen, Qingqing · Si, Jianguo · Huang, Haoliang · 汪卫 · Zhang, Weicai · 孟胜 · 刘利峰

Journal of Materials Chemistry A 2025

具体参数

钒载量

{'zh': '13.0', 'en': '13.0'} wt%

V位点面密度

{'zh': '6.8', 'en': '6.8'} atom nm⁻²

放电比容量

{'zh': '1143.9', 'en': '1143.9'} mA h g⁻¹

容量保持率

{'zh': '76.3', 'en': '76.3'} %

面积比容量

{'zh': '5.4', 'en': '5.4'} mA h cm⁻²

技术优势

位点多且密

钒载量高达13.0 wt%，位点面密度6.8 atom nm⁻²，相邻原子间产生协同效应，加速多硫化物转化。

高容量兼高负载

0.5C放电比容量1143.9 mA h g⁻¹，5.1 mg cm⁻²高硫载下面积比容量5.4 mA h cm⁻²，实用化前景好。

应用场景

• 锂硫电池：用作隔膜修饰层，捕获多硫化物并加速其转化，提升锂硫电池容量与循环稳定性。
• 单原子催化：提供高密度活性位点，实现相邻原子协同催化，突破单原子催化剂位点密度低的瓶颈。
• 高比能储能：实现高硫载量下的大面积比容量，满足高比能储能器件对电极材料的要求。