掺铜TiB MBene/石墨烯催化剂

CO₂转换过电位仅0.66 V

通过铜掺杂和拉伸应变，在TiB MBene/石墨烯异质结上实现锂-二氧化碳电池中Li₂CO₃的高效可逆转换，大幅降低充电/放电过电位。

Tingting, Luo · 彭琼 · Mengmeng, Yang · Haojie, Hu · Junfei, Ding · Yanli, Chen · 龚秀 · Yang, Jingliang · 瞿云鹏 · Zeyou, Zhou · 祁小四 · 孙志梅

Journal of Materials Chemistry A 2024

具体参数

CO₂还原与析出过电位

{'zh': '0.66', 'en': '0.66'} V

技术优势

过电位断崖式降低

Cu掺杂和拉伸应变将d带中心下移，增加反键态占据，显著削弱含氧中间体吸附能，从而将CO₂还原和析出过电位降至0.66 V。

超越贵金属基准

该催化剂的过电位低于原始TiB/G及其他已报道催化剂，直接解决了TiB MBene双功能活性不如Ru基催化剂的问题。

应用场景

• 锂-二氧化碳电池：作为正极催化剂驱动Li₂CO₃可逆分解与生成，降低充放电过电位。
• 金属-空气电池：通过高效双功能催化，克服金属-空气电池中CO₂还原/析出动力学瓶颈。
• 电催化CO₂还原：在非水系环境中实现低过电位CO₂还原，为电催化CO₂转化提供新路径。
• 二维催化剂：利用二维异质结的应变与掺杂效应，突破传统2D催化剂活性限制。