Enabled Efficient Ammonia Synthesis and Energy Supply in a Zinc–Nitrate Battery System by Separating Nitrate Reduction Process into Two Stages

过电位 硝酸盐 电池(电) 氨生产 硝酸锌 化学 电化学 电催化剂 无机化学 催化作用 水溶液 电极 化学工程 材料科学 功率(物理) 热力学 物理化学 有机化学 工程类 物理
作者
Haifeng Jiang,Gao‐Feng Chen,Aleksandr Savateev,Jian Xue,Liang‐Xin Ding,Zhenxing Liang,Markus Antonietti,Haihui Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:62 (13): e202218717-e202218717 被引量:265
标识
DOI:10.1002/anie.202218717
摘要

Abstract The aqueous electrocatalytic reduction of NO 3 − into NH 3 (NitrRR) presents a sustainable route applicable to NH 3 production and potentially energy storage. However, the NitrRR involves a directly eight‐electron transfer process generally required a large overpotential (<−0.2 V versus reversible hydrogen electrode ( vs . RHE)) to reach optimal efficiency. Here, inspired by biological nitrate respiration, the NitrRR was separated into two stages along a [2+6]‐electron pathway to alleviate the kinetic barrier. The system employed a Cu nanowire catalyst produces NO 2 − and NH 3 with current efficiencies of 91.5 % and 100 %, respectively at lower overpotentials (>+0.1 vs . RHE). The high efficiency for such a reduction process was further explored in a zinc‐nitrate battery. This battery could be specified by a high output voltage of 0.70 V, an average energy density of 566.7 Wh L −1 at 10 mA cm −2 and a power density of 14.1 mW cm −2 , which is well beyond all previously reported similar concepts.
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
dgqz发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
小灰灰发布了新的文献求助30
2秒前
华仔应助OnlyHarbour采纳,获得10
2秒前
李爱国应助瓜子采纳,获得10
3秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
4秒前
别看了完成签到,获得积分10
4秒前
典希子完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
许可关注了科研通微信公众号
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
ding应助不忘初心采纳,获得10
9秒前
平淡柚子应助梦比优斯采纳,获得10
9秒前
wayne完成签到,获得积分10
10秒前
凤飞完成签到,获得积分10
12秒前
老衲发布了新的文献求助10
13秒前
李健应助张鸿茹采纳,获得10
13秒前
三四郎应助ZDY0506采纳,获得10
13秒前
大力的灵雁应助雪山飞龙采纳,获得10
14秒前
略略略爱发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
dgqz完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
17秒前
17秒前
Zbmd发布了新的文献求助10
19秒前
21秒前
懒羊羊发布了新的文献求助10
21秒前
胡佳欣发布了新的文献求助10
22秒前
李健的小迷弟应助xny采纳,获得10
22秒前
22秒前
不忘初心发布了新的文献求助10
22秒前
hahehahahei完成签到,获得积分10
24秒前
张张完成签到,获得积分10
24秒前
wasailinlaomu发布了新的文献求助10
25秒前
llls完成签到,获得积分10
26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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6403885
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8222868
关于积分的说明 17427734
捐赠科研通 5456352
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883461
邀请新用户注册赠送积分活动 1859733
关于科研通互助平台的介绍 1701151