Partially Nitrided Ni Nanoclusters Achieve Energy‐Efficient Electrocatalytic CO2 Reduction to CO at Ultralow Overpotential

过电位 纳米团簇 材料科学 渗氮 还原(数学) 化学工程 纳米技术 能量(信号处理) 冶金 电极 物理化学 化学 电化学 工程类 几何学 数学 统计 图层(电子)
作者
Runyao Zhao,Yiding Wang,Guipeng Ji,Jiajun Zhong,Fengtao Zhang,Meifang Chen,Shengrui Tong,Peng Wang,Zhonghua Wu,Buxing Han,Zhimin Liu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (5) 被引量:55
标识
DOI:10.1002/adma.202205262
摘要

Electrocatalytic CO2 reduction reaction (CO2 RR) offers a promising strategy to lower CO2 emission while producing value-added chemicals. A great challenge facing CO2 RR is how to improve energy efficiency by reducing overpotentials. Herein, partially nitrided Ni nanoclusters (NiNx ) immobilized on N-doped carbon nanotubes (NCNT) for CO2 RR are reported, which achieves the lowest onset overpotential of 16 mV for CO2 -to-CO and the highest cathode energy efficiency of 86.9% with CO Faraday efficiency >99.0% to date. Interestingly, NiNx /NCNT affords a CO generation rate of 43.0 mol g-1 h-1 at a low potential of -0.572 V (vs RHE). DFT calculations reveal that the NiNx nanoclusters favor *COOH formation with lower Gibbs free energy than isolated Ni single-atom, hence lowering CO2 RR overpotential. As NiNx /NCNT is applied to a membrane electrode assembly system coupled with oxygen evolution reaction, a cell voltage of only 2.13 V is required to reach 100 mA cm-2 , with total energy efficiency of 62.2%.
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
科研通AI5应助Ytgl采纳,获得10
3秒前
3秒前
6秒前
嘉禾望岗完成签到,获得积分20
7秒前
glacier发布了新的文献求助10
9秒前
感念发布了新的文献求助10
10秒前
15秒前
18秒前
Ying发布了新的文献求助10
19秒前
科研通AI5应助小猫多鱼采纳,获得10
21秒前
木子木发布了新的文献求助10
22秒前
田様应助阿浮采纳,获得10
24秒前
27秒前
28秒前
30秒前
张继妖发布了新的文献求助10
33秒前
乐乐应助毛毛采纳,获得10
35秒前
cc发布了新的文献求助70
35秒前
Koi关闭了Koi文献求助
35秒前
文艺水风发布了新的文献求助10
35秒前
niceweiwei发布了新的文献求助10
35秒前
lzc完成签到,获得积分10
36秒前
乐乐应助黑米粥采纳,获得10
37秒前
乐乐应助黑米粥采纳,获得10
37秒前
今天只做一件事应助黑米粥采纳,获得150
37秒前
乐乐应助黑米粥采纳,获得10
37秒前
Rye227应助黑米粥采纳,获得10
37秒前
CyrusSo524应助黑米粥采纳,获得200
37秒前
38秒前
在封我就急眼啦完成签到,获得积分10
40秒前
阳和启蛰完成签到 ,获得积分10
41秒前
禾火完成签到 ,获得积分10
42秒前
hahaha发布了新的文献求助10
42秒前
重要的哈密瓜完成签到 ,获得积分10
45秒前
感念完成签到,获得积分10
45秒前
47秒前
小猫多鱼发布了新的文献求助10
52秒前
54秒前
不倦应助liujie采纳,获得10
56秒前
清爽源智发布了新的文献求助10
59秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 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 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 3780337
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325661
关于积分的说明 10223791
捐赠科研通 3040806
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669006
邀请新用户注册赠送积分活动 798963
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758648