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
小马甲应助qqq采纳,获得10
1秒前
萧拾壹发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.4应助sanxiabiu采纳,获得10
2秒前
稳重向南发布了新的文献求助10
2秒前
678发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
云木发布了新的文献求助10
3秒前
Luby完成签到,获得积分10
3秒前
机灵芷文发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.4应助aurora采纳,获得10
4秒前
4秒前
MM发布了新的文献求助10
5秒前
芒果发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
云阳应助归海神刀采纳,获得10
6秒前
6秒前
李海发布了新的文献求助10
6秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
7秒前
清脆初南完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
huhu发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
快乐滑板发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
上官若男应助淡淡智宸采纳,获得10
11秒前
失眠煜祺发布了新的文献求助10
11秒前
饱满的秋灵完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Tongtong发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
烟花应助慈祥的惜梦采纳,获得10
12秒前
云木完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
搜集达人应助小石头采纳,获得10
14秒前
我会好好的完成签到,获得积分20
15秒前
15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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
2026人教社中小学心理健康教育读本高中全一册电子版 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 7666551
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9236076
关于积分的说明 19877758
捐赠科研通 7235836
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283786
关于科研通互助平台的介绍 2442530
邀请新用户注册赠送积分活动 2285041