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Accès ouvert déclaré 2025 article

Dynamic Ni–O Bonding Induced by Orbital Degeneracy Breaking for Efficient Li 2 CO 3 Decomposition

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Lithium carbonate, the primary discharge product in Li–CO 2 batteries with high thermodynamic stability and a wide band gap, leads to significant electrochemical inertness, limiting efficiency and cycle life. The strongly delocalized p z orbital at a lower‐energy HOMO level in Li 2 CO 3 causes weak coupling with the O‐p z orbitals, increasing decomposition resistance owing to d‐orbital degeneracy in high‐local‐symmetry catalysts. This study introduces metastable tetragonal‐pyramidal nickel sulfide (tp‐NiS) with low‐symmetry NiS 5 coordination, breaking d‐orbital degeneracy and bringing d z 2 , d xz , and d yz orbitals closer to the Fermi level. Enhanced orbital overlap with Li 2 CO 3 O‐p z orbitals facilitates robust Ni–O bond formation. In situ spectroscopy confirms reversible Ni–O bond formation during cycling, ensuring electron transfer and complete Li 2 CO 3 decomposition. Conversely, weak interfacial interactions in octahedral NiS with highly symmetric local coordination only allow decomposition‐resistant Li 2 CO 3 and interface passivation. Consequently, tp‐NiS exhibits superior electrochemical performance, with the best reported reversibility and stability, a charge potential below 4.0 V, and 92.03% capacity retention after 1800 h. This metal redox‐driven mechanism establishes a reversible geometric conversion pathway, emphasizing the critical role of symmetry‐engineered Ni–O interactions in bifunctional catalysts.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
Dynamic Ni–O Bonding Induced by Orbital Degeneracy Breaking for Efficient Li <sub>2</sub> CO <sub>3</sub> Decomposition
Date Crossref
10/11/2025
Éditeur
Wiley
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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