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最新！南大郭少華團(tuán)隊(duì)Angew.

來(lái)源：時(shí)間：2023-10-18 09:40:48 瀏覽：1000次

第一作者：田家明，饒?jiān)?/span>

通訊作者：郭少華教授

通訊單位：南京大學(xué)

DOI: 10.1002/anie.202310894.

研究背景

Li-O₂電池（LOB）是一種很有前途的“超越鋰離子”技術(shù)，具有超高的理論能量密度（3457 Wh kg^-1），但受到O₂和Li₂O₂之間可逆氣固反應(yīng)緩慢的陰極動(dòng)力學(xué)的阻礙。雖然開發(fā)了許多用于加速轉(zhuǎn)化過(guò)程的催化劑，但由于缺乏有效的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，使得高性能催化劑的探索變得困難。基于此，南京大學(xué)郭少華教授等人通過(guò)高熵策略精心構(gòu)建了一系列具有寬分布d帶中心（即寬范圍吸附強(qiáng)度）的催化劑，使人們能夠深入研究LOBs電催化劑中的Sabatier關(guān)系。

文章要點(diǎn)

1、研究發(fā)現(xiàn)，d帶中心和催化活性之間出現(xiàn)了火山型相關(guān)性。密度泛函理論（DFT）計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，中等的d帶中心和適當(dāng)?shù)奈綇?qiáng)度將催化劑推到頂部。

2、作為概念的證明，使用FeCoNiMnPtIr作為催化劑的LOB提供了超過(guò)80%的能量轉(zhuǎn)換效率，并以4000 mAh g^-1的高固定比容量穩(wěn)定工作2000 h。本工作證明了Sabatier原理作為設(shè)計(jì)在LOBs中組裝的先進(jìn)多相催化劑的指導(dǎo)的適用性。

圖文展示

圖1. HEAPtIr的電子轉(zhuǎn)移示意圖和組分表征

圖2. HEAPtIr的形貌表征

圖3. HEAPtIr的性能

圖4.理論計(jì)算

圖5. LOBs 的電化學(xué)性能

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