Enhancement of Mass Transfer for Facilitating Industrial‐Level CO2 Electroreduction on Atomic NiN4 Sites

材料科学 法拉第效率 介孔材料 选择性 密度泛函理论 化学工程 传质 电化学 催化作用 电极 物理化学 热力学 化学 计算化学 有机化学 物理 工程类
作者
Baotong Chen,Boran Li,Ziqi Tian,Wenbo Liu,Wenping Liu,Weiwei Sun,Kang Wang,Liang Chen,Jianzhuang Jiang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (40) 被引量:81
标识
DOI:10.1002/aenm.202102152
摘要

Abstract Herein, an active catalyst A‐Ni@CMK is developed with the atomically dispersed NiN 4 moieties on the mesoporous carbon for the electrocatalytic CO 2 reduction reaction (CO 2 RR) through a step‐by‐step pore‐filling synthetic strategy. Concretely, the as‐synthesized catalyst A‐Ni@CMK exhibits outstanding catalytic performance for CO 2 RR in the H‐cell with a Faradaic efficiency of CO (FE CO ) > 80% in a wide electrochemical potential window (−0.5 to −0.9 V vs RHE) and a large CO partial current density ( j CO ) of 24 and 51 mA cm −2 at −0.6 and −0.8 V versus RHE, respectively. Notably, j CO for A‐Ni@CMK can further reach the industrial‐level values of 366 mA cm −2 at −0.8 V versus RHE, respectively, with the FE CO > 95% in the flow cell, surpassing those for all the thus far reported NiNC catalysts and representing one of the best values for the catalysts for CO 2 RR. Moreover, comparative experimental studies in combination with density functional theory calculations demonstrate that the intrinsic high activity of the atomic NiN 4 sites towards CO 2 RR results in high selectivity. Nevertheless, the mesoporous channels favor the mass transmission for both reactant CO 2 and gas‐product CO, which in turn enhances the reaction kinetics, leading to the improved overall performance of the as‐prepared A‐Ni@CMK catalyst for CO 2 ‐to‐CO conversion.
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
YJJ完成签到,获得积分10
刚刚
852应助甜甜木各格采纳,获得10
刚刚
刚刚
ding应助zhendezy采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
鲍binyu发布了新的文献求助20
1秒前
深情安青应助Huanghh采纳,获得10
2秒前
七月流火给静夜谧思的求助进行了留言
2秒前
2秒前
2秒前
orixero应助solar@2030采纳,获得10
2秒前
加油吧少年完成签到,获得积分10
3秒前
大模型应助lllll采纳,获得10
3秒前
YH完成签到,获得积分10
3秒前
guohang发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
小丑鱼完成签到,获得积分20
3秒前
明天见完成签到 ,获得积分10
4秒前
Anna发布了新的文献求助10
4秒前
风雨中飘摇应助大家好采纳,获得30
4秒前
小星星完成签到,获得积分20
5秒前
朝花夕拾发布了新的文献求助10
5秒前
besatified完成签到,获得积分10
5秒前
kui水买完成签到,获得积分10
6秒前
dyy发布了新的文献求助10
6秒前
LiuShenglan发布了新的文献求助10
6秒前
Yatpome发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Owen应助zjd采纳,获得10
7秒前
松大宝完成签到,获得积分10
7秒前
feihua1完成签到 ,获得积分10
7秒前
wanci应助吼吼吼采纳,获得10
7秒前
www完成签到,获得积分10
7秒前
林临林完成签到,获得积分10
8秒前
多喝水完成签到 ,获得积分10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
独特的沛凝完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助KDS采纳,获得10
9秒前
ambrose37完成签到 ,获得积分10
9秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3960337
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3506438
关于积分的说明 11130396
捐赠科研通 3238607
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1789826
邀请新用户注册赠送积分活动 871947
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803099