λ-MnO₂锂迁移固氮催化剂

氨产率220 μg h⁻¹ cm⁻²

通过原位Li迁移在λ-MnO₂中引入Jahn-Teller畸变,优化Mn位点电子构型,加速N≡N键断裂,实现高效电催化固氮。

Zhao, Zhi · Zeyu, Zhang · 梅辉 · 原孟磊 · 张光晋

Angewandte Chemie - International Edition 2023

参数信息

NH₃产率
220 μg h⁻¹ cm⁻²
法拉第效率
83.80 %

技术优势

不会堵死

Li直接嵌入λ-MnO₂晶格取代Mn位点,而不是沉积在表面形成死锂,活性位点保持开放。

活化氮气

Jahn-Teller畸变调控Mn位点自旋态,产生优化的eg轨道构型,通过eg-σ和eg-π*相互作用促进N≡N键断裂。

产率破纪录

该催化剂在有机电解液中实现220 μg h⁻¹ cm⁻²的NH₃产率,是目前报道的最高值。

应用场景