Industrial‐current Ammonia Synthesis by Polarized Cuprous Cyanamide Coupled to Valorization of Glycerol at 4,000 mA cm−2

电解 材料科学 电化学 阳极 氨生产 离解(化学) 法拉第效率 化学工程 电极 物理化学 化学 有机化学 电解质 工程类
作者
Jiacheng (Jayden) Wang,Jiacheng Wang,Huong Thi Bui,Huashuai Hu,Shuyi Kong,Xunlu Wang,Hongbo Zhu,Junqing Ma,Jintao Xu,Yihong Liu,Lijia Liu,Wei Chen,Hui Bi,Minghui Yang,Fuqiang Huang,Tore Brinck,Jiacheng Wang,Jiacheng Wang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:37 (14): e2418451-e2418451 被引量:51
标识
DOI:10.1002/adma.202418451
摘要

Abstract The electrocatalytic nitrate reduction (NO 3 RR) holds significance in both NH 3 synthesis and nitrate contamination remediation. However, achieving industrial‐scale current and high stability in membrane electrode assembly (MEA) electrolyzer remains challenging due to inherent high full‐cell voltage for sluggish NO 3 RR and water oxidation. Here, Cu 2 NCN with positive surface electrostatic potential V S (r) is applied as highly efficient NO 3 RR electrocatalysts to achieve industrial‐current and low‐voltage stable NH 3 production in MEA electrolyzer with coupled anodic glycerol oxidation. This paired electro‐refinery (PER) system reaches 4000 mA cm −2 at 2.52 V and remains stable at industrial‐level 1000 mA cm −2 for 100 h with the NH 3 production rate of 97000 µg NH3 h −1 cm −2 and a Faradaic efficiency of 83%. Theoretical calculations elucidate that the asymmetric and electron‐withdrawing [N−C≡N] units enhance polarization and V S (r), promoting robust and asymmetric adsorption of NO 3 * on Cu 2 NCN to facilitate O−N bond dissociation. A comprehensive techno‐economic analysis demonstrates the profitability and commercial viability of this coupled system. Our work opens a new avenue and marks a significant advancement in MEA systems for industrial NH 3 synthesis.
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
1秒前
无情向秋发布了新的文献求助10
2秒前
FashionBoy应助空中马铃薯采纳,获得10
3秒前
3秒前
愉快草莓完成签到,获得积分10
4秒前
小雨完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
8秒前
8秒前
JamesPei应助Seagull采纳,获得10
9秒前
顺利的绿柏完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
小顾发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
幸运小狗关注了科研通微信公众号
13秒前
sk夏冰完成签到 ,获得积分10
13秒前
ZZZ完成签到,获得积分10
13秒前
稀饭发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
赵爽发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Nice发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
MattZ完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
小巧水绿发布了新的文献求助10
17秒前
满意的慕凝完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
yu发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
20秒前
积极便当发布了新的文献求助10
20秒前
星辰大海应助苏丹烟采纳,获得10
21秒前
张林夕发布了新的文献求助10
22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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Stratospheric Ozone: A Textbook 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 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 7360105
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8969881
关于积分的说明 19064991
捐赠科研通 7006804
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3223067
关于科研通互助平台的介绍 2386875
邀请新用户注册赠送积分活动 2203885