Lithium Vacancy‐Tuned [CuO4] Sites for Selective CO2 Electroreduction to C2+ Products

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作者
Peng Chen,Xiaorong Zhu,Zikai Xu,Shuai Yan,Lo Yueh Chang,Zhiqiang Wang,Junbo Zhang,Menghuan Chen,Tsun‐Kong Sham,Yafei Li,Gengfeng Zheng
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:18 (8) 被引量:21
标识
DOI:10.1002/smll.202106433
摘要

Electrochemical CO2 reduction to valuable multi-carbon (C2+ ) products is attractive but with poor selectivity and activity due to the low-efficient CC coupling. Herein, a lithium vacancy-tuned Li2 CuO2 with square-planar [CuO4 ] layers is developed via an electrochemical delithiation strategy. Density functional theory calculations reveal that the lithium vacancies (VLi ) lead to a shorter distance between adjacent [CuO4 ] layers and reduce the coordination number of Li+ around each Cu, featuring with a lower energy barrier for COCO coupling than pristine Li2 CuO2 without VLi . With the VLi percentage of ≈1.6%, the Li2-x CuO2 catalyst exhibits a high Faradaic efficiency of 90.6 ± 7.6% for C2+ at -0.85 V versus reversible hydrogen electrode without iR correction, and an outstanding partial current density of -706 ± 32 mA cm-2 . This work suggests an attractive approach to create controllable alkali metal vacancy-tuned Cu catalytic sites toward C2+ products in electrochemical CO2 reduction.
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