Stable Cuδ+ sites derived from analogous rectifying interface in AgCu biphasic aerogels for efficient urea electrosynthesis at low potential

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作者
Pingyi Feng,S. Wang,Zechuan Dai,Yanxu Chen,Bocheng Zhang,Mingyu Cheng,Buqi Ke,Jing Xia,Genqiang Zhang,Fuqiang Huang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:17 (1): 59-59 被引量:1
标识
DOI:10.1038/s41467-025-65857-y
摘要

Urea electrosynthesis through CO2 and NO3- coupling presents a promising alternative to energy-intensive industrial processes. However, intricate catalytic mechanisms and competitive reactions impede achieving high-efficiency C-N coupling. Herein, we constructed analogous rectifying interfaces in AgCu biphasic aerogels, by leveraging electronegativity difference to derive stable Cuδ+ active sites, which simultaneously promoted *NOH adsorption and *CO coverage, thereby improving C-N coupling dynamics, confirmed by both operando technique and theoretical calculations. Specifically, notable urea yield (54.8 mmol h-1 gcat.-1) with Faradaic efficiency (FE, 36.6%) at a low potential (-0.52 V vs. RHE) was achieved using Ag67Cu33 in a flow-cell. As a proof-of-concept demonstration for practicability, Ag67Cu33 exhibited bifunctional electrosynthesis for urea (FE: 56.07%, yield: 104.6 mmol h-1 gcat.-1) and HCOOH (FE: over 90%) at 40 mA cm-2 in two-electrode system, with durability over 60 h. This work provides an indicative rationale to construct active sites for C-N coupling, facilitating the development of urea electrosynthesis.
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