本技术领域涉及电极材料,介绍了一种新型镍单原子配位结构及其制备技术与应用。该结构镍单原子以NiN<sub>x</sub>的形式存在,具有独特的电子结构和催化性能,可用于提升电极材料性能。
背景技术
锂硫电池因具有高理论比容量(1675mAh/g)和低材料成本等优势,被广泛地认为是最有应用前景的下一代电池技术之一。然而,锂硫电池中多硫化物的穿梭效应、充放电产物的电子绝缘以及缓慢的多硫化物转化反应动力学等问题限制了锂硫电池的实际应用。因此,在锂硫电池中引入单原子催化剂是解决多硫化物转化缓慢问题的有效策略之一。
具有M-Nx
Ly
(M=Fe或Ni,L=S或P)结构的金属单原子催化剂拥有独特的电子结构、高催化活性以及良好的导电性等优势,其既能牢固地锚定多硫化物,又能加速锂硫电池的氧化还原反应。
但是,现有的金属单原子催化剂在实际应用中仍存在一些问题,具体表现为高倍率下循环差,例如G.Q.Cao等人制备的Fe-N4
/S2
C,其虽然在2.0C下提供了749mAh·g-1
的高容量,但在4.0C下的初始放电容量仅为465mAh·g-1
。
实现思路