Nickel‐Doped Facet‐Selective Copper Nanowires for Activating CO‐to‐Ethanol Electrosynthesis

材料科学 选择性 法拉第效率 催化作用 电合成 电化学 无机化学 电催化剂 可逆氢电极 化学工程 电极 工作电极 化学 有机化学 物理化学 冶金 工程类
作者
Xing Zhang,Chongyi Ling,Siyun Ren,Hanchen Xi,Liyao Ji,Jinlan Wang,Jia Zhu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/adma.202413111
摘要

Abstract Ethanol isa promising energy vector for closing the anthropogenic carbon cycle through reversible electrochemical redox. Currently, ethanol electrosynthesissuffers from low product selectivity due to the competitive advantage of ethylene in CO 2 /CO electroreduction. Here, a facet‐selective metal‐doping strategy is reported, tuning the reaction kinetics of CO reduction paths and thus enhancing the ethanol selectivity. The theoretical calculations reveal that nickel (Ni)doped Cu(100) surface facilitates water dissociation to form adsorbed hydrogen, which promotesselective electrochemical hydrogenation of a key C 2 intermediate ( * CHCOH) toward ethanol path over ethylene path. Experimentally, a solution‐phase synthesis of a Ni‐doped {100}‐dominated Copper nanowires (Cu NWs) catalyst is reported, enabling an ethanol Faradaic efficiency of 56% and a selectivity ratio of ethanol to ethylene of 2.7, which are ≈4 and 15 times larger than those of undoped Cu NWs, respectively. The operando spectroscopic characterizations confirm that Ni‐doping in Cu NWs can alter the interfacial water activity and thus regulate the C 2 product selectivity. With further electrode engineering, a membrane electrode assembly electrolyzer using Ni‐doped Cu NWs catalysts demonstrates an ethanol Faradaic efficiency over 50% at 300 mA cm −2 with a full cell voltage of ≈2.7 V and operates stably for over 300 h.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
orixero应助无语啦采纳,获得10
刚刚
刚刚
lwk发布了新的文献求助10
1秒前
GOING发布了新的文献求助10
2秒前
HH完成签到,获得积分10
2秒前
w_w_w发布了新的文献求助10
2秒前
听白完成签到,获得积分10
3秒前
正直无极发布了新的文献求助10
4秒前
cola完成签到 ,获得积分10
5秒前
Lee发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
斯文败类应助LLM采纳,获得10
7秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
鸣笛应助科研通管家采纳,获得30
9秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得100
9秒前
核桃应助科研通管家采纳,获得30
9秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
道可道发布了新的文献求助10
9秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
11秒前
Accompany发布了新的文献求助20
12秒前
史灵竹完成签到,获得积分20
13秒前
思源应助干净的沛蓝采纳,获得10
14秒前
充电宝应助饱满的松思采纳,获得30
14秒前
舒适行天完成签到,获得积分10
14秒前
无语啦发布了新的文献求助10
14秒前
hhh发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
15秒前
17秒前
17秒前
19秒前
酷波er应助lwk采纳,获得10
19秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Semantics for Latin: An Introduction 1099
Biology of the Indian Stingless Bee: Tetragonula iridipennis Smith 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 700
Thermal Quadrupoles: Solving the Heat Equation through Integral Transforms 500
SPSS for Windows Step by Step: A Simple Study Guide and Reference, 17.0 Update (10th Edition) 500
Cysteine protease ervatamin-B-like-mediated spermatophore digestion and sperm release impair fertility of Plutella xylostella females 300
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4127926
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3665184
关于积分的说明 11597232
捐赠科研通 3364353
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1848673
邀请新用户注册赠送积分活动 912546
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 828120