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:279
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
科研通AI6.2应助王贵康采纳,获得10
刚刚
123完成签到,获得积分10
1秒前
XX完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
小杨发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
舒适的一凤完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
核桃应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
今后应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7288701
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8908211
关于积分的说明 18854255
捐赠科研通 6957220
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208910
关于科研通互助平台的介绍 2378678
邀请新用户注册赠送积分活动 2184721