近日,国际材料领域顶刊《Advanced Materials》(Top期刊,中国科学院一区)在线发表了以我院青年教师易明杰教授为通讯作者,题为“In Situ Thermally-Driven Radial Heterophase Evolution ofδ-Bi2O3Modulates the p-Block Bi 6p Orbitals and p-BandCenter for Enhancing Sulfur Redox Reactions”的研究论文。Advanced Materials最新影响因子26.8,是材料科学领域科院一区顶刊,被广泛认为是材料领域内最具权威性的学术期刊之一,发表的研究涵盖了环境催化、能源转换与存储、材料科学等,标志着我院在材料领域取得了新突破!
论文简介:
提出了一种新的、可持续的电纺技术,通过将制浆造纸黑液中的木质素与原位碳热还原技术相结合,创建了径向梯度δ-Bi2O3-OVS/Bi@CNFS异质界面。通过独特的方式调节LiPSs的Bi 6p轨道电子占位(6s26p2)和p带中心来优化LiPSs的化学吸附,加快了LiPSs的氧化还原动力学,缓解了LiPSs的穿梭效应。实验结果和密度泛函理论计算证实,LiPSs的催化活性来源于Bi 6p轨道在异质界面的填充度和Bi3+/Bi0双活性中心,它们协同增强了LiPSs的电荷转移和氧化还原动力学。优化后的锂硫电池表现出优异的性能,在0.2 C下实现了1439 mAh g−1的高初始容量,在1.0 C下保持了超过1000次的超长循环稳定性,每次循环的衰减率为0.039%。值得注意的是,组装的1.8 Ah软包电池在贫电解液条件下提供了377Wh kg−1的高重量能量密度(E/S比率=2.8 μL mg−1)。本研究通过CNFs介导的原位径向热致p-block金属氧化物径向梯度复相结构演变,调节p-轨道电子结构和p-带中心,促进中间体的动态化学吸附和快速催化转化,建立了p-block金属催化剂的设计范式,从而为SRR以外的多电子反应体系铺平了道路。

原文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202507724