镍单原子/纳米粒子共载催化剂

CO选择性98.98%

同时担载镍单原子与镍纳米粒子，通过协同作用降低关键中间体形成能垒，实现高效CO2电还原。

Li, Min · Hu, Ye · Fang, Wenhui · Shixian, Xin · 吴莹 · Yutao, Cao · 崔巍 · 李增喜 · 赵红

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

CO选择性

{'zh': '98.98', 'en': '98.98'} %

CO电流密度

{'zh': '152.7', 'en': '152.7'} mA cm^-2

电压降低

{'zh': '836', 'en': '836'} mV

技术优势

选择性大幅提高

Ni单原子与Ni纳米粒子共存降低了*COOH形成能垒，关键中间体的生成更容易，从而抑制副反应。

电流密度达到工业级

在流动池中CO电流密度达到152.7 mA cm⁻²，证明该催化剂可以在高电流密度下稳定运行，满足工业应用需求。

耦合反应大幅降低能耗

在膜电极组件中，将CO2还原与肼氧化反应耦合，100 mA cm⁻²下所需电压比传统电解水降低836 mV，显著节约电能。

应用场景

• CO2电还原：将CO2高效转化为CO，用于碳资源化利用。
• 电催化：作为电催化剂降低反应能垒，加速电化学过程。
• 单原子催化：利用单原子与纳米粒子的协同效应，提高活性位点利用率。
• 催化材料：作为高性能催化材料，用于构建电极和膜电极组件。