Boron bridged NiN4B2Cx single-atom catalyst for superior electrochemical CO2 reduction

催化作用 电化学 材料科学 密度泛函理论 Atom(片上系统) 分子 吸附 纳米技术 化学工程 化学 物理化学 计算化学 电极 有机化学 嵌入式系统 工程类 冶金 计算机科学
作者
Xiaokang Gu,Yuying Jiao,Bo Wei,Tengfei Xu,Pengbo Zhai,Yi Wei,Jinghan Zuo,Wei Liu,Chen Qian,Zhilin Yang,Feifei Zhao,Xingguo Wang,Lei Wang,Yongji Gong
出处
期刊:Materials Today [Elsevier BV]
卷期号:54: 63-71 被引量:59
标识
DOI:10.1016/j.mattod.2022.02.008
摘要

Single-atom nickel catalysts hold great promise in the application of electrocatalytic carbon dioxide reduction reaction (CO2RR), but suffer from the sluggish kinetics and serious competitive hydrogen evolution reaction (HER), which restrict their overall catalytic performance. Herein, we report a boron-bridging strategy to manipulate the atomic coordination structure and construct a single-atom nickel catalyst with an active center of NiN4B2 to realize excellent CO2RR performance. Density functional theory analysis suggests that the unique NiN4B2 sites with tuned electronic structure facilitate the adsorption of CO2 molecules and effectively suppress the HER pathway by increasing corresponding energy barrier. As-obtained Ni-SAs@BNC catalyst with a NiN4B2 structure exhibits significantly enhanced catalytic activity and selectivity than commonly used single-atom nickel catalysts with a NiN4 structure, especially at high applied potentials. A high current density of up to (214 ± 21) mA cm−2 at a potential of −1.2 V with a high CO Faraday efficiency (FECO) of ∼97% was achieved in a flow cell. This work inspires new insights into the rational design of atomic coordination structure of single-atom catalysts with tunable electronic structure for superior electrocatalytic activities.
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
麦当劳的减脂餐完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
领导范儿应助周小鱼采纳,获得10
刚刚
刚刚
所所应助smiling采纳,获得10
1秒前
Akim应助hw采纳,获得10
1秒前
1秒前
蒋蒋发布了新的文献求助10
2秒前
ding应助鲜于灵竹采纳,获得10
2秒前
Candice完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
无花果应助xinxin采纳,获得10
3秒前
3秒前
cq发布了新的文献求助10
3秒前
万能图书馆应助某某采纳,获得10
3秒前
3秒前
温药专完成签到,获得积分10
4秒前
科目三应助Yr采纳,获得10
4秒前
4秒前
科研通AI6.2应助Dfish采纳,获得100
5秒前
情怀应助南北采纳,获得10
5秒前
Akim应助小巧的虔采纳,获得10
5秒前
kxkx发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
chilin完成签到,获得积分10
6秒前
kou关闭了kou文献求助
6秒前
善始善终完成签到 ,获得积分10
7秒前
Lucas应助追寻向彤采纳,获得10
7秒前
7秒前
gaoyue高月发布了新的文献求助10
8秒前
HSJ发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
默默寒珊完成签到 ,获得积分10
8秒前
Philiadddd发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
研友_VZG7GZ应助朴素爆米花采纳,获得10
9秒前
9秒前
可爱的函函应助sun采纳,获得10
10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
The Multiple Self-States Drawing Technique 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7769771
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9312748
关于积分的说明 20330652
捐赠科研通 7355024
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3316114
关于科研通互助平台的介绍 2464976
邀请新用户注册赠送积分活动 2330817