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
1秒前
柒柒发布了新的文献求助10
1秒前
1ran完成签到,获得积分10
1秒前
深情安青应助宝宝巴士采纳,获得10
1秒前
来一碗海鲜虾完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
小陈想毕业完成签到,获得积分10
2秒前
tgd完成签到,获得积分10
2秒前
张家起完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
3秒前
霓霓完成签到,获得积分10
3秒前
nieyifan完成签到,获得积分10
3秒前
希望天下0贩的0应助Arthur采纳,获得10
3秒前
知与谁同发布了新的文献求助10
3秒前
3152完成签到,获得积分10
4秒前
CC发布了新的文献求助10
4秒前
江枫渔火完成签到 ,获得积分10
4秒前
竹忆完成签到,获得积分10
4秒前
小蘑菇应助顺利的小陈采纳,获得10
5秒前
合适的之云完成签到 ,获得积分10
5秒前
CandyTang完成签到,获得积分10
5秒前
bo完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
coolru发布了新的文献求助10
5秒前
大个应助小唐勇敢学习采纳,获得10
6秒前
梦云归完成签到,获得积分10
6秒前
小曹君完成签到,获得积分10
6秒前
lin发布了新的文献求助10
7秒前
笑点低的文轩完成签到,获得积分10
7秒前
有志青年发布了新的文献求助10
7秒前
Orange应助耿聪采纳,获得10
7秒前
DuanJN完成签到,获得积分10
7秒前
从不内卷发布了新的文献求助10
8秒前
糊涂的滑板完成签到,获得积分10
8秒前
研友_nqv2WZ完成签到,获得积分10
8秒前
wang完成签到,获得积分10
8秒前
awen发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
SciGPT应助shenlu采纳,获得10
8秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Introduction to Cosmetic Formulation and Technology, 2nd Edition 400
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
Birth of Twins After Genome Editing for HIV Resistance 300
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6690951
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8434172
关于积分的说明 18020313
捐赠科研通 5918114
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2984896
邀请新用户注册赠送积分活动 1960825
关于科研通互助平台的介绍 1899724