Metal Nitride as a Mediator for the Electrochemical Synthesis of NH3

电合成 氮化物 电化学 密度泛函理论 材料科学 法拉第效率 金属 化学工程 纳米技术 空位缺陷 电流密度 无机化学 化学 冶金 物理化学 计算化学 电极 物理 结晶学 图层(电子) 工程类 量子力学
作者
Ishita Goyal,Nishithan C. Kani,Samuel Olusegun,Chinnabattigalla Sreenivasulu,Rajan Bhawnani,Ksenija D. Glusac,Aayush R. Singh,Joseph A. Gauthier,Meenesh R. Singh
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:9 (8): 4188-4195 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.4c01455
摘要

The Haber-Bosch process has a massive carbon footprint, and it is highly desired to decentralize NH3 synthesis in a more sustainable manner. Li-mediated NH3 electrosynthesis is a promising approach to making NH3 under ambient conditions, but it suffers from poor energy efficiency owing to the highly reducing electroplating potential of Li. In this Letter, we report a combined theoretical and experimental investigation into other mediators beyond Li, such as Ca, Mg, Sr, Y, and V. The density functional theory results suggest that, besides Li, Ca and Mg can also activate N2 at room temperature and have a stable surface nitride vacancy necessary for NH3 synthesis. NH3 faradaic efficiencies of 50% ± 0.2% and 27% ± 2% are obtained from Ca and Mg, respectively, at an applied current density of 15 mA/cm2. This Letter serves as a proof-of-concept for Li-free NH3 synthesis and will motivate further research in metal-nitride-mediated processes.

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
漂亮的人生完成签到,获得积分10
1秒前
genova完成签到,获得积分10
1秒前
inaccc完成签到,获得积分10
1秒前
侧耳倾听完成签到,获得积分10
2秒前
念念完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
duan完成签到,获得积分10
2秒前
尊敬寒松完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
MarvelerYB3完成签到,获得积分10
3秒前
法号胡来完成签到,获得积分10
3秒前
K珑完成签到,获得积分0
3秒前
所所应助WJ采纳,获得10
4秒前
懵懂的枫叶完成签到 ,获得积分10
5秒前
甜美的松鼠完成签到 ,获得积分10
5秒前
姚姚完成签到,获得积分10
6秒前
洁净的嘉熙完成签到,获得积分10
6秒前
its_best完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
司空悒完成签到,获得积分0
7秒前
火乐完成签到 ,获得积分10
7秒前
万事无忧完成签到,获得积分10
7秒前
火星上的铃铛完成签到,获得积分10
7秒前
大气石头完成签到,获得积分10
8秒前
蝃蝀发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
伶俐鲂完成签到,获得积分10
9秒前
李佳慧完成签到,获得积分10
10秒前
葡萄完成签到 ,获得积分10
10秒前
南桥枝完成签到 ,获得积分10
10秒前
wq完成签到,获得积分10
10秒前
yyy完成签到 ,获得积分10
10秒前
玉yu完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
行悟完成签到 ,获得积分10
11秒前
沉静冬易完成签到,获得积分10
11秒前
勇yi完成签到,获得积分10
11秒前
能干戒指完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
WhiteCaramel完成签到 ,获得积分10
12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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6043220
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7804296
关于积分的说明 16238465
捐赠科研通 5188762
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2776731
邀请新用户注册赠送积分活动 1759767
关于科研通互助平台的介绍 1643316