SNU CBE

Oxygen-Plasma-Treated Fe–N–C Catalysts with Dual Binding Sites for Enhanced Electrocatalytic Polysulfide Conversion in Lithium–Sulfur Batteries

2022 · ACS Energy Letters

저자

Euiyeon Jung, Seong‐Jun Kim, Jiheon Kim, Sojung Koo, Jae Wook Lee, Shin‐Yeong Kim, Vinod K. Paidi, Wonjae Ko, Junseok Moon, Kug‐Seung Lee, Sung‐Pyo Cho, Duho Kim, Seung‐Ho Yu, 성영은 (Yung‐Eun Sung), 현택환 (Taeghwan Hyeon)

연구주제

Advanced Battery Materials and Technologies · Advancements in Battery Materials

NTIS 과학기술표준분류

가장 가까운 분류(전기/전자 > 전지 > 이차전지)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩.

AI 연구 키워드·방법

Fe-N-C 촉매 철-질소-탄소 촉매(Fe-N-C) 리튬-황 전지 산소 플라즈마 처리 폴리설파이드 촉매 전환 폴리설파이드 전환 촉매

키워드 (OpenAlex)

lithium-sulfur batteries polysulfide conversion Fe-N-C catalysts oxygen plasma treatment dual binding sites single-atom catalysts

초록

Enhanced polysulfide conversion kinetics is essential for realizing lithium–sulfur batteries with high energy density and rate performance and promising cyclability. The modification of the local atomic structure of MN x active sites in single-atom M–N–C catalysts was proposed to improve their electrocatalytic activity for demanding reactions by fine-tuning the interaction with reaction intermediates. Here, we demonstrate that engineering the binding geometry of lithium polysulfides (LiPSs) by introducing dual binding sites improves the LiPS conversion kinetics. We use mild oxygen plasma treatment to introduce oxygen species into the Fe–N–C catalyst. The plasma-treated Fe–N–C (pFeNG) catalyst with dual sulfiphilic (mononuclear iron) and lithiophilic (oxygen) binding sites has a lower polysulfide decomposition energy, especially for Li 2 S redox, which is known to be the most sluggish pro…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2022미래유망 수소기술 인재양성 연구단과학기술정보통신부과학기술혁신인재양성인하대학–
2022액체금속 기반 신개념 고성능 리튬금속전지 소재 개발과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)고려대학범위 밖
2022미래선도 및 현안해결형 화공생명공학 글로벌 창의 인재양성 사업단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)고려대학–
2022나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용과학기술정보통신부기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비)기초과학연구원–
2022화공분야연구인력양성사업단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)서울대학–
2022방사광가속기공동이용연구지원사업과학기술정보통신부방사광가속기공동이용연구지원포항공과대학범위 밖

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성영은 · 현택환

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Advanced Battery Materials and Technologies

키워드 6

리튬-황 전지 · Fe-N-C 촉매 · 폴리설파이드 촉매 전환 · 폴리설파이드 전환 촉매 · 철-질소-탄소 촉매(Fe-N-C) · 산소 플라즈마 처리