New Mechanistic Insights into Electrokinetic Competition Between Nitrogen Reduction and Hydrogen Evolution Reactions

材料科学 电化学 催化作用 吸附 可逆氢电极 电解质 动力学 电极 纳米技术 化学工程 物理化学 有机化学 工作电极 化学 工程类 物理 量子力学
作者
Lin Jiang,Xiaowan Bai,Xing Zhi,Yan Jiao
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (28) 被引量:7
标识
DOI:10.1002/aenm.202303809
摘要

Abstract Achieving both high activity and selectivity presents a significant challenge for electrochemical N 2 reduction (eNRR) due to the competing hydrogen evolution reaction (HER). Although density functional theory‐based computations can identify eNRR‐favored electrocatalysts, there is a significant gap between theoretical predictions and experimental observations. In this work, a comprehensive analysis of the kinetic competition between eNRR and HER at the electrode‐electrolyte interface (EEI) from three perspectives: kinetic N 2 adsorption, *N 2 hydrogenation, and corresponding potential‐dependent kinetics is presented. This data reveals that N 2 adsorption at EEI is kinetically facile. Upon *N 2 adsorption, the subsequent hydrogenation is influenced by electrode potentials. At lower overpotentials, *N 2 hydrogenation is more facile than HER. However, at higher overpotentials, eNRR becomes kinetically disadvantaged due to limited N 2 availability at the EEI, while HER kinetics accelerate and eventually dominate. Therefore, the electrochemical eNRR potential window for different catalysts is identified. A compelling evidence is presented that enhancing N 2 concentration near the EEI is the key to improving eNRR activity. These findings offer critical fundamental insights for future strategies aimed at making green ammonia synthesis more efficient.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
周墨完成签到 ,获得积分10
刚刚
科研通AI2S应助郭晓璇采纳,获得10
3秒前
fufu发布了新的文献求助10
3秒前
水草帽完成签到 ,获得积分10
3秒前
Curiosity发布了新的文献求助10
3秒前
灵巧嫣娆发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
cometx完成签到 ,获得积分10
6秒前
水草帽完成签到 ,获得积分10
7秒前
温医第一打野完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
榴莲完成签到,获得积分10
10秒前
孤独曲奇发布了新的文献求助10
11秒前
72323完成签到,获得积分10
11秒前
合适的小馒头完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
胡洋发布了新的文献求助50
15秒前
冇_完成签到 ,获得积分10
15秒前
hh发布了新的文献求助10
15秒前
111完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
hotwater发布了新的文献求助10
17秒前
科目三应助腾飞采纳,获得10
18秒前
weifengzhong完成签到,获得积分10
18秒前
123发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
展锋发布了新的文献求助10
22秒前
苏远山爱吃西红柿完成签到,获得积分10
22秒前
科研通AI2S应助木木采纳,获得10
22秒前
小蘑菇应助哈哈哈采纳,获得10
23秒前
silence完成签到 ,获得积分10
23秒前
slsdy发布了新的文献求助10
23秒前
Criminology34应助正常采纳,获得10
24秒前
Hey发布了新的文献求助10
25秒前
hhhh完成签到,获得积分10
26秒前
dddyrrrrr完成签到 ,获得积分10
26秒前
tt发布了新的文献求助10
27秒前
L_Gary完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
27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
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5295056
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4444656
关于积分的说明 13834273
捐赠科研通 4328923
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2376463
邀请新用户注册赠送积分活动 1371739
关于科研通互助平台的介绍 1336930