华中科技大学&电子科技大学Angew：碳纳米笼载体上构筑NiN4Br实现优异的电催化还原CO2

纳米技术

2024-10-27

设计高效催化剂用于膜电解槽CO₂电化学还原面临着巨大的困难。有鉴于此，华中科技大学夏宝玉教授、电子科技大学陈俊松教授、吴睿副研究员等通过NaBr限域热解策略合成不对称配位Ni单原子，这种不对称Ni原子具有轴向Br配位的NiN₄Br，修饰在Br/N共掺杂的碳纳米笼载体上。

本文要点

（1）

Ni-NBr-C催化剂在MEA器件的50-350 mA cm^-2电流密度区间内都具有高CO法拉第效率（>97 %）。在85 h长时间操作中，能够稳定输出2.66±0.2 V电压和350 mA cm^-2电流密度，表明其工业级应用的前景。

（2）

通过先进的表征技术和理论计算，说明Br配位和掺杂能够增强本征催化活性，独特的孔结构产生改善的传质效率。

参考文献

Bao Yu Xia, Yingxi lin, Chenfeng xia, Zhaozhao Zhu, Junjie wang, Huiting Niu, Shuning Gong, Zhao Li, Na Yang, Junsong chen, Rui Wu, Carbon Nanocage Supported Asymmetrically Coordinated Nickle Single-Atom for Enhanced CO₂ Electroreduction in Membrane Electrode Assembly, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202414569

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202414569