制氨能耗省56.9%
针对硝酸盐还原制氨过程，通过筛选低氧还原活性的催化剂与匹配高析氧活性的对电极，并耦合脉冲工艺实现电极表面原位重构，无需质子交换膜即可高效转化氨，为降低合成氨成本和能耗提供了新途径。
Bu, Yongguang · Yu, Wenjing · Yang Q. · Wenkai, Zhang · 崔培昕 · 王朝 · 高冠道
Environmental Science & Technology 2024
无膜体系消除了质子交换膜的欧姆降，在 200 mA cm⁻² 下全电池电压比膜系统低 4 V，每产 1 kg NH₃ 节省 61.4 kWh 电能。
匹配具有高析氧活性的对电极并阻断阳极氨氧化，避免产物在阳极被消耗，从而提高氨的法拉第效率。
脉冲工艺诱导可逆表面重构，在工作电极原位生成并恢复活性 Co(III) 物种，在对电极形成 Co₃O₄/CoOOH，显著提高 NO₃⁻-to-NH₃ 转化并阻断副反应。