铁钴尖晶石钠硫催化剂

活性位点明确定位

通过选择性取代Co₃O₄中的阳离子位点，揭示了钴八面体位断裂S-S键、钴四面体位形成S-Na键的机制，为理性设计多硫化物转化催化剂提供依据。

Zhang, Chaoyue · Han, Xu · Zhang, Chaoqi · Balcells, Lluís · Garzón-Manjón, Alba · Jacas Biendicho, Jordi · 李军山 · Arbiol, Jordi · Sun, Gengzhi · 周金元 · Cabot, Andreu · 周金元

Journal of the American Chemical Society 2023

技术优势

活性位点明确归类

通过红外光谱、XPS和DFT计算明确归属活化能降低来源，避免了对有效位点的猜测。

指导催化剂设计

根据活性位点的几何偏好，可通过调控八面体/四面体比例定向优化多硫化物转化，而非依赖试错。

应用场景

• 钠硫电池：可直接筛选或合成高活性尖晶石催化剂，加速钠硫电池中多硫化物转化，提升倍率与循环性能。
• 金属硫电池：揭示的位点构效关系可迁移至锂硫等其他金属硫电池，用于设计阳离子掺杂的尖晶石催化剂。
• 多硫化物电催化：为多硫化物电催化提供精确的活性位点模型，可用于构建高效选择性催化剂和机理研究平台。