不饱和Ni-N₂配位碳中空纤维穿透电极

CO法拉第效率超过90%

不饱和Ni-N₂配位结构降低关键中间体COOH*形成能垒，突破传统碳中空纤维电极CO₂电还原的动力学限制。

王晓通 · 宋艳芳 · Mao, Jianing · Liu, Xiaohu · Li, Shoujie · Li, Guihua · Huanyi, Zhu · Jiayu, Xia · 罗成 · Chen, Aohui · 晓东 · 魏伟 · 陈为

Advanced Science 2025

参数信息

CO部分电流密度

61 mA cm⁻²

耐久性

100 h

技术优势

能垒更低

不饱和Ni-N₂配位降低关键中间体COOH*的形成能垒，从而加速CO₂还原为CO的反应动力学。

耐久性好

在超过100小时的运行中保持优异性能，优于以往报道的Ni-N-C碳载体电极。

应用场景

• CO₂电还原制CO：高效稳定地将CO₂还原为CO，用于后续费托合成或作为工业原料。
• 单原子催化剂载体：碳中空纤维作为自支撑载体，直接锚定Ni单原子，无需额外导电基底。
• 气体扩散电极：多级孔结构促进气体传输，提升CO₂在电极内的传质效率。
• Ni-N-C催化位点：不饱和Ni-N₂位点降低CO₂还原能垒，比饱和Ni-N₄位点活性更高。