The Bidentate Adsorption Mode of Re‐Ni Atomic Pairs Inducing the Ultralow Overpotential in CO 2 Electroreduction

过电位 密度泛函理论 法拉第效率 双金属片 催化作用 一氧化碳 二氧化碳电化学还原 电化学 吸附 材料科学 无机化学 化学 碳纤维 齿合度 电流密度 电极 选择性 物理化学 过渡金属 光谱学 反应机理 工作(物理) 电催化剂 航程(航空) 多相催化 可逆氢电极 化学工程 二氧化碳
作者
Jianping Guan,Rui Xie,Jinhua Hu,Xu Liu,Tianyu Tao,Chuan Hu,Liu Ju,Jiayu Bai,Ziyan Zhang,Tao Gan,Linlin Li,Yu Xiong,Feng Hu,Shengjie Peng
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:: e1716945-e1716945
标识
DOI:10.1002/anie.1716945
摘要

ABSTRACT Developing highly efficient, selective, and low‐overpotential electrocatalysts for the electrochemical carbon dioxide reduction reaction (eCO 2 R) is crucial for mitigating atmospheric CO 2 levels and enabling carbon‐neutral energy cycles. Herein, inspired by the activation mechanism of natural carbon monoxide dehydrogenase, we fabricated a Re‐Ni dual‐atom catalyst supported on a nitrogen‐doped carbon catalyst (ReNi‐N/C), featuring adjacent Re‐Ni atomic pairs, that exhibits outstanding eCO 2 R performance with a CO partial current density of −427.6 mA cm −2 and near 100% Faradaic efficiency for CO (FE CO ). Notably, it operates at an ultralow overpotential of 0.16 V to achieve a CO partial current density of −27.0 mA cm −1 and maintains over 95% FE CO within a broad potential range from −0.27 V to −0.80 V. In situ spectroscopy and density functional theory (DFT) calculations reveal that the formation of Re‐Ni pairs not only induces a downshift by 0.22 eV of the Ni d‐band center but also enables a bidentate adsorption configuration of the *COOH intermediate on the Ni−Re site, which accelerates *COOH formation and *CO desorption, thereby achieving high activity and selectivity in eCO 2 R. This work demonstrates a new strategy and theoretical basis for the rational design of bimetallic sites toward efficient CO 2 reduction electrocatalysts.
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
闫晓美发布了新的文献求助10
1秒前
安静的棉花糖完成签到 ,获得积分10
2秒前
41完成签到,获得积分10
3秒前
寻雯静应助孤独的渊思采纳,获得10
5秒前
6秒前
Lincoln完成签到,获得积分10
6秒前
wuwu完成签到,获得积分10
6秒前
漫天飞雪_寒江孤影完成签到 ,获得积分10
7秒前
沐偶完成签到,获得积分10
9秒前
meng完成签到,获得积分10
10秒前
RT发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
笨笨问儿完成签到 ,获得积分10
13秒前
缓慢怜菡完成签到,获得积分0
14秒前
诚心天晴完成签到 ,获得积分10
15秒前
三伏天发布了新的文献求助10
17秒前
好好完成签到,获得积分10
17秒前
彩色完成签到,获得积分10
18秒前
fx完成签到,获得积分10
21秒前
合适的自行车完成签到 ,获得积分10
22秒前
Haonan完成签到,获得积分0
23秒前
Cx330完成签到,获得积分10
23秒前
yoga完成签到,获得积分10
23秒前
温婉的采蓝完成签到 ,获得积分10
24秒前
孤独的渊思完成签到,获得积分20
24秒前
wawaeryu完成签到,获得积分0
24秒前
粗心的逍遥完成签到 ,获得积分10
25秒前
王倩的老公完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
斯文若云完成签到 ,获得积分10
27秒前
ZWX完成签到 ,获得积分10
27秒前
青蛙在自由泳完成签到,获得积分10
27秒前
yu完成签到,获得积分10
30秒前
兼听则明完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
qianshui发布了新的文献求助10
33秒前
WTX完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
monica完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
International Security Studies and Technology :Approaches, Assessments, and Frontiers 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7572612
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9151884
关于积分的说明 19573353
捐赠科研通 7157042
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3264091
关于科研通互助平台的介绍 2429517
邀请新用户注册赠送积分活动 2254370