Electrochemical Nitrogen Reduction: The Energetic Distance to Lithium

电化学 锂(药物) 还原(数学) 氮气 材料科学 化学 环境科学 电极 数学 物理化学 有机化学 医学 几何学 内分泌学
作者
Alexander Bagger,Romain Tort,Maria‐Magdalena Titirici,Aron Walsh,Ifan E. L. Stephens
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:9 (10): 4947-4952 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.4c01638
摘要

Energy-efficient electrochemical reduction of nitrogen to ammonia could help in mitigating climate change. Today, only Li- and recently Ca-mediated systems can perform the reaction. These materials have a large intrinsic energy loss due to the need to electroplate the metal. In this work, we present a series of calculated energetics, formation energies, and binding energies as fundamental features to calculate the energetic distance between Li and Ca and potential new electrochemical nitrogen reduction systems. The featured energetic distance increases with the standard potential. However, dimensionality reduction using principal component analysis provides an encouraging picture; Li and Ca are not exceptional in this feature space, and other materials should be able to carry out the reaction. However, it becomes more challenging the more positive the plating potential is.
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