脉冲补充NOx电解氨

86.97%法拉第效率

通过脉冲补充氮氧化物维持稳定浓度，避免传统一锅法因中间体耗尽导致的产率衰减。

Man, Chenxi · Zhiyuan, Xu · Bingtao, Xie · 张帅 · 黄邦斗 · Xi, Dengke · 裴学凯 · Petrik, Leslie Felicia · 张成 · 邵涛

Green Chemistry 2026

具体参数

氨产率

{'zh': '0.648', 'en': '0.648'} mmol h⁻¹ cm⁻²

法拉第效率

{'zh': '86.97', 'en': '86.97'} %

NOx浓度（15分钟内生成）

{'zh': '67', 'en': '67'} mM

NOx浓度（稳定范围）

{'zh': '65–70', 'en': '65–70'} mM

技术优势

产量不衰减

脉冲式补充策略在长时间操作中保持NOx浓度稳定，防止了传统一锅法中因中间体耗尽导致的氨产率下降。

高法拉第效率

通过动态平衡NOx供给与电催化还原速率，减少副反应，法拉第效率高达86.97%。

可持续合成路线

以空气和水为原料，在温和条件下合成氨，无需高温高压，适合可再生能源驱动的分布式生产。

易于放大

等离子体与电催化单元可独立优化并模块化集成，为实现规模化绿色氨合成提供了可行路径。

应用场景

• 绿色氨合成：用空气和水直接合成氨，供绿色肥料与氢载体。
• 电化学合成氨：以电催化还原NOx代替直接氮还原，产率更高。
• 分布式氮固定：无需高压合成塔，可在现场用可再生电力制氨。
• 可再生能源储能：以氨为无碳储能载体，消纳波动性绿电。
• 等离子体催化：利用等离子体在常温常压下活化氮气，降低能耗。