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
迷路吐司完成签到,获得积分10
1秒前
高贵焦发布了新的文献求助10
3秒前
脑洞疼应助苹果亦巧采纳,获得10
3秒前
flamezzz发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
WAM完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.2应助伯丛筠采纳,获得10
6秒前
土拨鼠发布了新的文献求助10
6秒前
CipherSage应助伯丛筠采纳,获得30
6秒前
李健应助伯丛筠采纳,获得10
6秒前
所所应助伯丛筠采纳,获得10
6秒前
大模型应助伯丛筠采纳,获得10
7秒前
星河应助伯丛筠采纳,获得10
7秒前
AN应助伯丛筠采纳,获得30
7秒前
情怀应助初景采纳,获得10
7秒前
爆米花应助伯丛筠采纳,获得10
7秒前
pa1nk1ller完成签到 ,获得积分10
7秒前
kissego100完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8R60d8应助伯丛筠采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.4应助prp采纳,获得10
8秒前
沉默起眸完成签到,获得积分10
9秒前
雅雅发布了新的文献求助10
9秒前
QT完成签到,获得积分10
10秒前
太阳完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
WAM发布了新的文献求助10
11秒前
科研浦东发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
高贵焦完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
lZzz发布了新的文献求助10
13秒前
一三四完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
十二应助yy44采纳,获得10
16秒前
Geao完成签到,获得积分20
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
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7737998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287203
关于积分的说明 20181937
捐赠科研通 7315717
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305747
关于科研通互助平台的介绍 2458004
邀请新用户注册赠送积分活动 2315475