Mo-N₂C₁单原子电催化剂

千次循环低衰减

通过局部配位工程精确调控多硫化物吸附与转化，缓解穿梭效应并加速反应动力学，提升锂硫电池循环稳定性。

Yuan, Cheng · Xiangcong, Song · 曾攀 · Liu, Genlin · Shaohui, Zhou · Zhao, Gang · Li, Hongtai · Yan, Tianran · 毛景 · Yang, Hao · Tao, Cheng · 吴锦鹏 · 张亮

Nano Energy 2023

具体参数

容量衰减率

{'zh': '0.055', 'en': '0.055'} %

面积容量

{'zh': '4.27', 'en': '4.27'} mAh cm⁻²

技术优势

吸附强度可调

Mo-N₂C₁对多硫化物的结合强度适中，优于Mo-N₁C₂和Mo-N₃，避免过强吸附导致脱附困难或过弱吸附导致催化不足。

转化动力学加快

Mo-N₂C₁促进电荷转移，并降低Li₂S沉积/分解的能垒，从而加快多硫化物的氧化还原转化。

高倍率长循环

10 C大倍率下循环1000圈，容量衰减率仅为每圈0.055%，证明其在严苛工况下的稳定性。

贫电解液下容量高

在电解液/硫比仅8 µL mg⁻¹的贫电解液条件下，100圈后仍保持4.27 mAh cm⁻²的面积容量，实用化潜力大。

应用场景

• 锂硫电池：抑制多硫化物穿梭，提升高载硫正极的循环稳定性。
• 电化学储能：实现高倍率下长循环，满足储能系统对寿命和功率的要求。
• 单原子催化：通过配位工程调控单原子催化位点，最大化原子利用率。
• 催化材料：优化多硫化物转化能垒，加速电化学反应动力学。