Phase-stable indium sulfide achieves an energy conversion efficiency of 14.3% for solar-assisted carbon dioxide reduction to formate

格式化 硫化物 法拉第效率 材料科学 二氧化碳电化学还原 能量转换效率 太阳能电池 化学工程 无机化学 化学 纳米技术 电化学 电极 光电子学 有机化学 冶金 催化作用 工程类 物理化学 一氧化碳
作者
Qixing Zhang,Jing Gao,Xinjiang Wang,Jianrong Zeng,Jun Li,Zhongke Wang,He Han,Jingshan Luo,Ying Zhao,Lijun Zhang,Michaël Grätzel,Xiaodan Zhang
出处
期刊:Joule [Elsevier]
卷期号:8 (5): 1501-1519
标识
DOI:10.1016/j.joule.2024.03.008
摘要

Tremendous efforts have been made in developing highly selective catalysts for electrochemical CO2 conversion to formate. However, the rapid deactivation resulting from structural reconstruction and phase transition poses considerable challenges to the system's durability, particularly at industrially relevant current densities. In this study, we develop a stable hexagonal phase (γ-In2S3) catalyst, demonstrating exceptional selectivity toward formate production with a Faradaic efficiency exceeding 90% across a broad current range from −100 to −1,300 mA cm−2. Theoretical calculations suggest that the formation of sulfur (S) vacancy in γ-In2S3 is impeded under CO2 reduction conditions, thereby contributing to enhanced electrode stability during electrolysis. Further mechanism studies reveal that the persistence of the S atom enables electron-enriched indium (In)-active sites, likely modifying the adsorption/desorption of the key intermediates for formate production. When coupled with a commercial GaInP/GaAs/Ge triple-junction solar cell, the solar-assisted CO2 electrolysis reaches a benchmark solar-to-formate conversion efficiency of 14.3% under standard illumination.
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
海豹妮妮发布了新的文献求助10
刚刚
xue完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
科研通AI2S应助123采纳,获得10
1秒前
2秒前
周小满发布了新的文献求助10
2秒前
KK发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
finger应助brownie采纳,获得20
3秒前
老丫大侠完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
榆木先生完成签到 ,获得积分10
8秒前
离开后的心碎完成签到,获得积分10
8秒前
X7发布了新的文献求助10
8秒前
无名老大应助lzc采纳,获得30
8秒前
33应助橘猫采纳,获得10
8秒前
刘丰发布了新的文献求助10
8秒前
wyz完成签到,获得积分10
9秒前
研友_ZzaKqn完成签到,获得积分0
9秒前
小研究牲发布了新的文献求助10
11秒前
微微完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
一个如茶完成签到,获得积分10
11秒前
orixero应助Dd采纳,获得10
14秒前
李爱国应助niceweiwei采纳,获得10
14秒前
yy驳回了酷波er应助
17秒前
17秒前
深情安青应助KK采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
22D完成签到,获得积分10
20秒前
jj完成签到,获得积分10
20秒前
tx完成签到 ,获得积分10
21秒前
pqy发布了新的文献求助10
22秒前
Severan发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
老陈完成签到,获得积分10
23秒前
科研通AI2S应助Xiangguang采纳,获得10
24秒前
高分求助中
中央政治學校研究部新政治月刊社出版之《新政治》(第二卷第四期) 1000
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
【港理工学位论文】Telling the tale of health crisis response on social media : an exploration of narrative plot and commenters' co-narration 500
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3434477
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3031598
关于积分的说明 8942726
捐赠科研通 2719691
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1491881
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 689574
邀请新用户注册赠送积分活动 685722