不对称双氮配位镍单原子催化剂

高选择性CO₂还原

一种吡咯氮和吡啶氮不对称配位的镍单原子催化剂，在宽电位窗口内维持高CO选择性，并具有超高本征活性。

Zhou, Yuzhu · Zhou, Quan · Liu, Hengjie · 徐文杰 · 王振新 · Qiao, Sicong · Ding, Honghe · 陈栋梁 · 朱俊发 · 戚泽明 · 武晓君 · He, Qun · 松林

Nature Communications 2023

参数信息

CO法拉第效率

90 %

转换频率

274000 site^(-1) h^(-1)

技术优势

低过电位即可高效产CO

在-0.15 V（vs. RHE）下即可达到20.1 mA cm_geo^(-2)的CO分电流密度，起始电位低。

宽电位窗口内选择性稳定

在-0.15至-0.9 V（vs. RHE）范围内，CO法拉第效率始终高于90%。

本征活性极高

在-1.0 V（vs. RHE）下，转换频率超过274,000 site^(-1) h^(-1)。

应用场景

• CO₂电还原制CO：在低过电位下高效生产CO，替代传统高能耗工艺。
• 单原子电催化剂：利用单原子位点的高本征活性提升反应速率。
• 燃料电池电极材料：作为电极催化剂，提高燃料电池中CO₂转化效率。
• 电化学气体传感器：利用其对CO的高选择性进行定量检测。