清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Electroreduction of nitrogen with almost 100% current-to-ammonia efficiency

电解质 电化学 氨生产 锂(药物) 化学 电极 氮气 无机化学 化学工程 材料科学 有机化学 医学 工程类 内分泌学 物理化学
作者
Hoang‐Long Du,Manjunath Chatti,Rebecca Y. Hodgetts,Pavel V. Cherepanov,Cuong K. Nguyen,Karolina Matuszek,Douglas R. MacFarlane,Alexandr N. Simonov
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:609 (7928): 722-727 被引量:284
标识
DOI:10.1038/s41586-022-05108-y
摘要

Beyond its use in the fertiliser and chemical industries1, ammonia is currently seen as a potential replacement for carbon-based fuels and as a carrier for worldwide transportation of renewable energy2. Implementation of this vision requires transformation of the existing fossil fuel based technology for NH3 production3 to a simpler, scale-flexible technology, such as the electrochemical lithium-mediated nitrogen reduction reaction (Li-NRR)3,4. This provides a genuine pathway from N2 to ammonia, yet is hampered by limited yield rates and efficiencies4-12. Here we investigate the role of the electrolyte in this reaction and present a high-efficiency, robust process enabled by compact ionic layering in the electrode-electrolyte interfacial region. The interface is generated by a high-concentration imide-based lithium salt electrolyte, enabling stabilised ammonia yield rates of 150±20 nmol s-1 cm-2 and current-to-ammonia efficiency closely approaching 100%. The ionic assembly formed at the electrode surface suppresses electrolyte decomposition and supports stable N2 reduction. Our study highlights the interrelation between the performance of the Li-NRR and the physicochemical properties of the electrode-electrolyte interface. We anticipate that these findings will guide the development of a robust, high-performance process for sustainable ammonia production.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
greentea完成签到,获得积分10
7秒前
reeeveb完成签到 ,获得积分10
8秒前
轩辕德地完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
糟糕的翅膀完成签到,获得积分10
32秒前
昏睡的乌冬面完成签到 ,获得积分10
34秒前
田様应助bull9518采纳,获得10
38秒前
Qiancheni完成签到,获得积分10
39秒前
SciGPT应助汎影采纳,获得10
42秒前
50秒前
小马甲应助汎影采纳,获得10
51秒前
hmx发布了新的文献求助10
56秒前
maxyer完成签到,获得积分10
1分钟前
深情安青应助汎影采纳,获得10
1分钟前
李健的小迷弟应助汎影采纳,获得10
1分钟前
汎影完成签到,获得积分10
1分钟前
tao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
x银河里完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
QiaoHL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
波波完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
童白翠完成签到,获得积分20
1分钟前
童白翠发布了新的文献求助10
1分钟前
Aixia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
龙猫爱看书完成签到,获得积分10
2分钟前
李健应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
巴啦啦小魔仙完成签到 ,获得积分10
2分钟前
前行的灿完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Eri_SCI完成签到 ,获得积分10
2分钟前
吃点水果保护局完成签到 ,获得积分10
2分钟前
kenchilie完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Raymond完成签到,获得积分10
3分钟前
刘丰完成签到 ,获得积分10
3分钟前
al完成签到 ,获得积分10
3分钟前
狐狸小姐完成签到 ,获得积分10
3分钟前
尛破孩完成签到,获得积分10
3分钟前
可靠尔岚完成签到,获得积分10
3分钟前
AUGKING27完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
Walking a Tightrope: Memories of Wu Jieping, Personal Physician to China's Leaders 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3798521
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3344082
关于积分的说明 10318422
捐赠科研通 3060615
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1679712
邀请新用户注册赠送积分活动 806761
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763353