江湖*本文来自镶满26颗钻的iPhone8PLUS。
本工作突出了活性位配位数在单原子催化剂中的重要作用，大佬并为设计高性能LSBs的单原子活性位功能化空心纳米结构提供了一种策略。合理设计轻质、江湖高稳定性、江湖高负载能力和高催化活性的碳材料(如外来活性组分（例如金属单原子）功能化空心碳纳米笼)，可以同时抑制多硫化物的穿梭效应(通过物理和化学关联吸附)，提高LSBs的氧化还原转化动力学(通过催化转化额外的活性位点)。
碳纳米笼由多层石墨化sp2碳包围，大佬内腔直径约为3~5nm。碳纳米笼中良好的石墨烯层不仅有利于电子的高速传输，江湖还能有效抑制多硫化物的溶解和穿梭，提高循环性能。然而，大佬由于正多硫化物的穿梭效应和缓慢的氧化还原转换动力学，硫电极的电子导电性低，电化学循环稳定性差，严重限制了其商业开发。
在每个HC反应器中，江湖有趣的是硫分子的扩散可以拖动Co(Con)原子迁移到碳壳中，形成新的Con-HC宿主。大佬参考文献：【1】Li,Z.,Li,B.,Yu,C.,Wang,H.,Li,Q.(2023).RecentProgressofHollowCarbonNanocages:GeneralDesignFundamentalsandDiversifiedElectrochemicalApplications. AdvancedScience,2206605.【2】Zhang,J.,Yang,C.P.,Yin,Y.X.,Wan,L.J.,Guo,Y.G.(2016).Sulfurencapsulatedingraphiticcarbonnanocagesforhigh‐rateandlong‐cyclelithium–sulfurbatteries. AdvancedMaterials, 28(43),9539-9544.【3】Du,L.,Wu,Q.,Yang,L.,Wang,X.,Che,R.,Lyu,Z.,...Hu,Z.(2019).Efficientsynergismofelectrocatalysisandphysicalconfinementleadingtodurablehigh-powerlithium-sulfurbatteries. NanoEnergy, 57,34-40.【4】Zhang,S.,Ao,X.,Huang,J.,Wei,B.,Zhai,Y.,Zhai,D.,...Li,Y.(2021).IsolatedSingle-AtomNi–N5CatalyticSiteinHollowPorousCarbonCapsulesforEfficientLithium–SulfurBatteries. NanoLetters, 21(22),9691-9698.【5】Gueon,D.,Ju,M.Y.,Moon,J.H.(2020).Completeencapsulationofsulfurthroughinterfacialenergycontrolofsulfursolutionsforhigh-performanceLi−Sbatteries. ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences, 117(23),12686-12692.【6】Zhang,B.W.,Sheng,T.,Liu,Y.D.,Wang,Y.X.,Zhang,L.,Lai,W.H.,...Dou,S.X.(2018).Atomiccobaltasanefficientelectrocatalystinsulfurcathodesforsuperiorroom-temperaturesodium-sulfurbatteries. Naturecommunications, 9(1),1-11.【7】Ma,C.,Zheng,Z.,Jia,X.,Liu,X.,Wang,J.,Qiao,W.,Ling,L.(2021).Promotingthesynergisticeffectofsulfurimmobilizationandpolysulfidestrappingbynitrogenfunctionalizedinterconnectedhollowcarbonnanocagesforhigh-performancelithium–sulfurbatteries. JournalofPowerSources, 486,229358.【8】Li,Z.,Li,B.,Yu,C.(2023).AtomicAerogelMaterials(orsingleatomaerogels):anInterestingNewParadigminMaterialsScienceandCatalysisScience. AdvancedMaterials,2211221.。
江湖相互连接的腔体和多孔碳骨架确保了高硫含量(80wt.%)时硫阴极的良好分散和固定。
近期，大佬徐氏团队还成功合成了一种瓶中船纳米笼结构，即介孔Mo2C@微孔碳纳米笼的蛋黄壳结构，作为LSBs的硫宿主材料。由此，江湖该工作设计制备了一种二维材料钴氯氢氧化物（Co2(OH)3Cl），江湖根据Co2(OH)3Cl的晶格氯会在催化过程中脱出的特性，创新性地利用其留下的空位优先被海水中的游离氯回填维持催化剂长期运行结构稳定性。
Ir-MnO2(160)-CC在0.5MH2SO4中显示出优异的OER活性，大佬过电位仅为181mV。然而，江湖MOF材料的框架柔性，如配体的不可控旋转，导致的较大孔道范围使其在小分子气体分离中选择性较低，难以实现高效的精准筛分。
大佬DOI: https://doi.org/10.1002/advs.2022059205 Cell Rep.Phys.Sci.：等离子体处理强化传质提升催化性能电解水是一种重要的绿氢制备方法。主要从事分离膜与新能源材料方向的研究，江湖聚焦于规整孔道质子传导膜、气体分离膜、高效制氢催化剂的设计制备及其在新能源领域的应用。