Highly dispersed CuFe-nitrogen active sites electrode for synergistic electrochemical CO2 reduction at low overpotential

过电位 可逆氢电极 电解 电化学 二氧化碳电化学还原 电极 气体扩散电极 标准氢电极 电催化剂 钯氢电极 法拉第效率 化学 催化作用 电解水 材料科学 无机化学 工作电极 化学工程 一氧化碳 有机化学 电解质 工程类 物理化学
作者
Fuhuan Wang,Heping Xie,Tao Liu,Yifan Wu,Bin Chen
出处
期刊:Applied Energy [Elsevier BV]
卷期号:269: 115029-115029 被引量:47
标识
DOI:10.1016/j.apenergy.2020.115029
摘要

The electrochemical conversion of carbon dioxide into value-added chemicals and fuels using renewable energy sources is very promising and attractive in terms of both increasing energy utilization and environmental protection. Here we report a highly dispersed CuFe nitrogen–carbon framework as an efficient catalyst coated on carbon paper to form gas diffusion electrode for electrochemical CO2 reduction. Such a electrode not only surmounts the disadvantage of single Cu or Fe electrode but also exhibits high selectivity, low overpotential and high energy efficiency for CO production. The as-fabricated electrode effectively converts CO2 into CO with a low overpotential of 90 mV and high Faradaic efficiency over 90% at low applied potential range from −0.3 to −0.6 V (maximum 95.5% at −0.4 V, all potentials are converted to the reversible hydrogen electrode) with a high CO current density of 2.1 mA cm−2 at −0.5 V, as well extremely high energy efficiency of 78.3% at −0.4 V. It also exhibits robust stability during long-time electrolysis, with about 95% CO selectivity retained after 20 h electrolysis. The density functional theory computations unravel that the exceptionally high CO2 electrocatalytic performance of the CuFe nitrogen–carbon electrode arises from its favorable local coordination environment and electronic structure giving rise to cooperative metal and pyridine N active sites for electrochemical CO2 reduction to CO.
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
yw完成签到,获得积分10
刚刚
握瑾怀瑜完成签到 ,获得积分0
刚刚
机智馒头完成签到 ,获得积分20
刚刚
Isaacwg168完成签到 ,获得积分10
刚刚
leaf完成签到 ,获得积分10
1秒前
hope完成签到,获得积分10
1秒前
东方琉璃完成签到,获得积分10
2秒前
Zp完成签到,获得积分10
2秒前
ks完成签到,获得积分10
2秒前
慎之完成签到 ,获得积分10
3秒前
内敛诚C完成签到 ,获得积分10
6秒前
wuyu完成签到,获得积分10
6秒前
俏皮的松鼠完成签到 ,获得积分10
7秒前
月夕完成签到 ,获得积分10
8秒前
Yoki完成签到,获得积分10
8秒前
秀丽千山完成签到,获得积分10
9秒前
ZZzz完成签到,获得积分10
10秒前
孙小懒完成签到,获得积分10
10秒前
研友_bZzO08完成签到,获得积分10
11秒前
李超完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
正己化人应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
聪慧小霜应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
聪慧小霜应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
CNAxiaozhu7应助科研通管家采纳,获得20
13秒前
正己化人应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
xelloss完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
15秒前
markerfxq完成签到,获得积分10
16秒前
隐形傲霜完成签到 ,获得积分10
16秒前
我要看文献完成签到 ,获得积分10
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
家的温暖发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
(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
网络安全 SEMI 标准 ( SEMI E187, SEMI E188 and SEMI E191.) 1000
Inherited Metabolic Disease in Adults: A Clinical Guide 500
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Why America Can't Retrench (And How it Might) 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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4613581
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4018192
关于积分的说明 12437368
捐赠科研通 3700791
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2040931
邀请新用户注册赠送积分活动 1073664
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 957328