具有可调界面电子结构的金属硫化物异质结构作为锂-氧气电池的高效催化剂(英文)

作者:田桂雷; 任龙飞; 徐浩洋; 曾婷; 王鑫翔; 温晓娟; 杜大越; 严羽; 刘盛; 舒朝著*
来源:Science China-Materials, 2023, 66(04): 1341-1351.

摘要

设计和制备具有优异稳定性和高活性的催化剂对于提高锂-氧气电池的性能至关重要.由于其可调节的结构及促进氧还原反应和析氧反应动力学的有效性,异质结构催化剂引起了广泛的研究兴趣.在这项工作中, CuCo2S4/CoS1.097多元金属硫化物被证明是锂-氧气电池氧电极反应的有效电催化剂.密度泛函理论计算表明, CuCo2S4/CoS1.097的电子结构在异相界面处受到调控,有利于优化氧电极反应过程中间体的吸附,最终加速氧电极反应动力学.实验结果表明,基于CuCo2S4/CoS1.097的锂-氧气电池在100 m A g-1下具有26,727.8 m A h g-1的高比容量和超过267次循环的出色耐久性.该工作为锂-氧气电池高性能正极材料的设计和构造提供了新视角.