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鄭耿峰/韓慶Angew.：安培級(jí)偏電流密度！表面Li摻雜助力CO2電化學(xué)合成甲酸鹽

電化學(xué)二氧化碳（CO₂）轉(zhuǎn)化為甲酸鹽是降低CO₂含量和獲得高附加值化學(xué)品的一種很有前途的方法，但是其偏電流密度仍不足以滿足工業(yè)要求。

近日，復(fù)旦大學(xué)鄭耿峰教授和北京理工大學(xué)韓慶教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了他們通過(guò)控制電化學(xué)鋰（Li）化制備了表面Li摻雜錫（s-SnLi）催化劑。

通過(guò)密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，Li摻雜在Sn表面引入了電子局部化和晶格應(yīng)變，從而提高了CO₂電還原生成甲酸鹽的活性和選擇性。s-SnLi催化劑表現(xiàn)出最佳的CO₂轉(zhuǎn)化為甲酸性能，其中產(chǎn)生甲酸鹽的偏電流密度為-1.0 A·cm^-2，相應(yīng)的法拉第效率（FE）為92%。

此外，基于s-SnLi催化劑的Zn-CO₂電池顯示出1.24 mW·cm^-2的峰值功率密度，并且可以穩(wěn)定循環(huán)充放電超過(guò)800次。

總之，該工作提出了一種有效的方法，將電子局部化和晶格應(yīng)變作為活性催化中心，協(xié)同實(shí)現(xiàn)高效CO₂轉(zhuǎn)化為甲酸鹽的電化學(xué)合成，以實(shí)現(xiàn)潛在的商業(yè)化。

Electron Localization and Lattice Strain Induced by Surface Lithium Doping Enable Ampere-Level Electrosynthesis of Formate from CO₂. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202111351.

https://doi.org/10.1002/anie.202111351.

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/15/463b55faf4/

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