雙金屬氧化還原活性配合物應用于高效鋰氧氣電池研究取得新進展

時間:2023-02-07 11:43來源:能源學人 作者:Energist
點擊: 次
 
可充電非質子鋰氧氣電池(Li-O2)具有高的理論能量密度，因此可能應用于新一代儲能技術領域。目前該類電池仍存在許多問題，如過電位大、倍率性能低和循環(huán)穩(wěn)定性差等。合理設計高效穩(wěn)定的氧還原反應(ORR)和氧析出反應(OER)催化劑是提高Li-O2電池性能的關鍵。南京大學左景林教授、馬晶教授、何平教授等合作，在COFs材料中同時引入鎳二硫烯單元和鈷卟啉單元，構建出了ORR/OER雙功能陰極催化劑，實現(xiàn)了高效的Li-O2電池性能。在500 mA g−1高電流密度下，電池整體充放電電勢差降到1.0 V，并且能夠持續(xù)穩(wěn)定循環(huán)200圈，其性能接近PtAu貴金屬納米催化劑。相關工作以“Covalent Organic Frameworks with Ni–Bis(dithiolene) and Co–Porphyrin Units as Bifunctional Catalysts for Li–O2 Batteries”為題在Science Advances (DOI:10.1126/sciadv.adf2398)上發(fā)表。
 
【文章亮點】
 
鎳二硫烯(NiS4)可看作四硫富瓦烯(TTF)的無機類似物�；贜iS4和TTF結構和性能的相似性，合成出了雙金屬氧化還原金屬配合物材料Ni-TAPP-Co.
圖片
圖1 雙金屬氧化還原金屬配合物設計思路
 
在500 mA g−1高電流密度下，Ni-TAPP-Co在Li-O2電池中表現(xiàn)出了良好的ORR/OER催化性能，將電池整體充放電電勢差降到1.0 V，并且能夠持續(xù)穩(wěn)定循環(huán)200圈，性能接近PtAu貴金屬納米催化劑。
圖片
圖2 不同COF材料作為Li-O2電池電極催化劑的電化學性能
 
密度泛函理論(DFT)和對照實驗揭示了Ni-TAPP-Co在Li-O2電池中起到了雙功能作用。(1) Ni和Co位點具有OER/ORR作用；(2) Ni和Co位點能夠誘導Li2O2沉積。
圖片
圖3 電池反應的產物表征
圖片
圖4 DFT計算
 
【總結】
 
雙金屬氧化還原金屬配合物具有豐富的ORR/OER活性位點，多孔結構以及良好的網(wǎng)絡形貌，展現(xiàn)了高效的Li-O2電池性能。密度泛函理論(DFT)和對照實驗揭示了Ni和Co位點在降低放電/充電過電位和調節(jié)Li2O2沉積中的起到了關鍵作用。以上結果拓展了金屬配合物材料在儲能方面的應用研究。
 

(責任編輯：子蕊)
文章標簽： 鋰氧氣電池
作者：Energist ，如若轉載，請注明出處：http://www.tyubcd3.cn/qianyan//2023020741239.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報道，請 戳這里 告訴我們！
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯(lián)盟無關。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內容未經本網(wǎng)證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專題
相關新聞
本月熱點

  • 電池及電池系統(tǒng)維修保養(yǎng)師職業(yè)國家標準正式開始編制

    2022年《大典》在延續(xù)2015年版的基礎上，參考國內外經濟發(fā)展經驗，緊跟時代步伐，圍繞綠色發(fā)展理論，歸列標識出了134個綠色職業(yè)。其中“電池及電池系統(tǒng)維修保養(yǎng)師”也收錄其中，職業(yè)編碼為4-12-01-03。
    2023-01-11 11:52

  • 總投資105億元鋰電項目落戶宜昌

    近日湖北省宜昌市人民政府官方發(fā)布，今年宜昌市首個百億級招商項目，總投資105億元的銅化集團新能源新材料一體化項目正式簽約。
    2023-01-10 15:58

  • 2022年中國正極材料出貨190萬噸，同比增長超65%；2022年鋰電產業(yè)競逐長江流域，四川省成吸金“黑洞”

    近日，高工產研鋰電研究所（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2022年中國鋰電正極材料市場出貨量190萬噸，同比增長68%。 預計2023中國正極材料市場中，會出現(xiàn)磷酸鐵鋰材料受儲能市場增長帶動，占比進一步提升，市場占比有望超65%，磷酸鐵、磷酸鐵鋰材料產能過剩，一些缺乏客
    2023-01-18 16:34

  • 動力電池“降價潮”要來了？

    動力電池行業(yè)或迎來“降價潮”。
    2023-02-05 11:39

  • 2022年度動力電池裝車量TOP15出爐：中創(chuàng)新航鐵鋰挺進前三！

    1月12日，中國汽車 動力電池 產業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟（簡稱 電池 聯(lián)盟）發(fā)布了2022年12月及2022年全年的動力電池數(shù)據(jù)。 2022年12月數(shù)據(jù)一覽 產量方面，2022年12月我國動力電池產量共計52.5GWh，同比增長65.9%，環(huán)比下降15.8%。其中三元電池占總產量35.2%， 磷酸鐵鋰電
    2023-01-13 18:35

  • 乘聯(lián)會：磷酸鐵鋰電池2022年中國市場份額達55.6% 鈉電池成本優(yōu)勢顯著

    根據(jù)乘聯(lián)會最新發(fā)布的研究報告，2022年12月，中國新能源汽車動力電池裝機量較上月增加12.1GWh。磷酸鐵鋰電池在短期內依然保持快速增長，2022年磷酸鐵鋰電池市場份額超越三元電池達到55.6%。從外形上看，方形電池在國內市場地位依然穩(wěn)固，2022年方形電池占據(jù)93
    2023-01-31 10:17

  • 規(guī)劃超1.2TWh！2022年鋰電開工數(shù)量暴露行業(yè)隱憂！

    回望2022年，隨著全球新能源市場的爆發(fā)式增長，無論是新國標驅動下龐大的電動兩輪車鋰電市場，還是雙碳目標下加速戰(zhàn)略轉型的新能源汽車市場，或是儲能多元化需求激增的儲能市場，都呈現(xiàn)出井噴式的發(fā)展態(tài)勢。
    2023-01-29 08:49

  • 總投資30億元鋰電項目落戶安慶

    近日，安慶高新區(qū)和林立新能源科技有限公司舉行正極前驅體項目簽約儀式。省政協(xié)副主席、安慶市委書記張祥安，林立新能源科技有限公司董事長馬曉玲等出席。 據(jù)了解，林立新能源科技有限公司擬在安慶投資建設正極前驅體項目，占地191畝，項目總投資30億元，首
    2023-01-25 16:35
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時用@替換#
電話：010-56284224
在線投稿
企業(yè)微信號
微信公眾號