Ultrathin Nitrogen‐Doped Carbon Encapsulated Ni Nanoparticles for Highly Efficient Electrochemical CO2 Reduction and Aqueous Zn‐CO2 Batteries

材料科学 电化学 催化作用 化学工程 纳米颗粒 电池(电) 水溶液 碳纤维 功率密度 电子转移 纳米技术 电极 化学 物理化学 复合材料 有机化学 功率(物理) 物理 量子力学 复合数 工程类
作者
Fangyuan Wang,Guan Wang,Peilin Deng,Yao Chen,Jing Li,Daoxiong Wu,Zhitong Wang,Chongtai Wang,Yingjie Hua,Xinlong Tian
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (25): e2301128-e2301128 被引量:54
标识
DOI:10.1002/smll.202301128
摘要

Abstract Electrochemical CO 2 reduction reaction (CO 2 RR), powered by renewable electricity, has attracted great attention for producing high value‐added fuels and chemicals, as well as feasibly mitigating CO 2 emission problem. Here, this work reports a facile hard template strategy to prepare the Ni@N‐C catalyst with core–shell structure, where nickel nanoparticles (Ni NPs) are encapsulated by thin nitrogen‐doped carbon shells (N‐C shells). The Ni@N‐C catalyst has demonstrated a promising industrial current density of 236.7 mA cm −2 with the superb FE CO of 97% at −1.1 V versus RHE. Moreover, Ni@N‐C can drive the reversible Zn‐CO 2 battery with the largest power density of 1.64 mW cm −2 , and endure a tough cycling durability. These excellent performances are ascribed to the synergistic effect of Ni@N‐C that Ni NPs can regulate the electronic microenvironment of N‐doped carbon shells, which favor to enhance the CO 2 adsorption capacity and the electron transfer capacity. Density functional theory calculations prove that the binding configuration of N‐C located on the top of Ni slabs (Top‐Ni@N‐C) is the most thermodynamically stable and possess a lowest thermodynamic barrier for the formation of COOH * and the desorption of CO. This work may pioneer a new method on seeking high‐efficiency and worthwhile electrocatalysts for CO 2 RR and Zn‐CO 2 battery.
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
刚刚
1秒前
more关注了科研通微信公众号
1秒前
ESTHERDY完成签到,获得积分10
1秒前
爱笑岩关注了科研通微信公众号
1秒前
缥缈傥发布了新的文献求助10
1秒前
谨慎果汁完成签到,获得积分10
1秒前
SciGPT应助上上签采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
小鱼爱吃肉应助韩哈哈采纳,获得10
2秒前
xxxx完成签到,获得积分10
2秒前
我是老大应助傲娇尔安采纳,获得10
3秒前
3秒前
和谐如风完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
李皮皮发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
hezi完成签到,获得积分10
5秒前
义气MI猴桃完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
马伟杰完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
xyz应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
领导范儿应助独特的星星采纳,获得10
6秒前
xyz应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
6秒前
xyz应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
6秒前
盛世完成签到,获得积分10
6秒前
xyz应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
CDY完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
SIEMENS EDA Calibre SVRF (Standard Verification Rule Format) Manual 2021 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 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 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 7089789
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8747031
关于积分的说明 18501410
捐赠科研通 6638718
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3135511
关于科研通互助平台的介绍 2241822
邀请新用户注册赠送积分活动 2110378