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
mahoro发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
姜OMG完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
余yuyuyu发布了新的文献求助10
2秒前
风趣的洙应助唠叨的元槐采纳,获得10
2秒前
小樱发布了新的文献求助10
4秒前
碧蓝复天发布了新的文献求助10
4秒前
碧蓝复天发布了新的文献求助10
4秒前
大罗发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
grisco发布了新的文献求助20
5秒前
学霸业完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
无极微光应助时尚嚓茶采纳,获得20
6秒前
Lan完成签到,获得积分20
6秒前
六飞机完成签到,获得积分20
6秒前
peng发布了新的文献求助10
6秒前
文毛完成签到,获得积分10
7秒前
香蕉觅云应助sai采纳,获得10
7秒前
机智绝悟完成签到,获得积分10
7秒前
多云发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
橘子阳光完成签到,获得积分10
8秒前
今后应助优美从菡采纳,获得10
9秒前
小马甲应助jesmines采纳,获得10
9秒前
abler_fbg完成签到,获得积分10
9秒前
岸上牛发布了新的文献求助10
10秒前
研学弟完成签到,获得积分10
10秒前
脑洞疼应助阳光的电脑采纳,获得10
10秒前
小蘑菇应助开心采纳,获得10
11秒前
peng完成签到,获得积分10
11秒前
xx发布了新的文献求助10
11秒前
李健的小迷弟应助Lan采纳,获得10
11秒前
尽欢完成签到,获得积分10
12秒前
sanmu完成签到,获得积分10
12秒前
song完成签到,获得积分10
15秒前
孤独的面包完成签到,获得积分20
16秒前
16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
Cronologia da história de Macau 5000
Braunwald’s Heart Disease, 2 Vol Set A Textbook of Cardiovascular Medicine 13th Edition 1000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6994376
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8670309
关于积分的说明 18383251
捐赠科研通 6466580
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3097965
关于科研通互助平台的介绍 2160372
邀请新用户注册赠送积分活动 2074479