Advanced Energy Materials:“破”“铋”重生,“氨”然而来——原位破碎的铋金属纳米颗粒用于电催化氮还原合成氨

澳大利亚阿德莱德大学乔世璋教授课题组利用铋金属有机框架原位还原得到破碎的密堆积铋金属(Bi0)纳米颗粒,在中性和酸性电解液中均表现出优异的氮还原性能。原位拉曼证明了铋的还原和Bi0的催化活性,而在线微分电化学质谱揭示了以N2H2为中间产物的新机理。这项工作强调了原位表征在电催化剂理解和设计中的重要性。

Advanced Materials:2D过渡金属硫族化合物电催化材料的研究进展和展望

氢作为一种清洁、高效的能源,被认为是未来最佳的能源载体之一。电解水制氢是一种常用的氢气制备手段。高效、廉价的催化剂,可以提升电解水效率,并降低应用成本。二维过渡金属硫属化合物(2D TMDs)是一种常见的非贵金属催化剂,本文针对近期2D TMDs催化剂的研究进展,进行了综述,并对其发展前景进行展望。

Advanced Functional Materials:路易斯碱结构助力热力学和动力学双重控制下的电化学固氮

苏州大学钱涛团队利用构筑路易斯碱结构对电化学合成氨微观界面的热力学及动力学进行针对性调控,不仅驱动氮气分子在界面上的高效传质,还极大降低N≡N的断裂能垒,加速氮气的解离过程,实现氮气还原优秀的电催化活性和选择性,为电化学合成氨体系提供普适性设计策略。

Advanced Functional Materials:潜在的高性能电催化剂——二维材料MXene

基于2D MXene优异的物理化学特性,为高活性,高选择性和长负载寿命的电催化剂设计和制备提供了灵感。因此,大连理工大学刘安敏博士与九州工业大学马廷丽教授综述了基于MXene材料在电催化中的最新应用,总结了其面临的主要挑战并展望了未来的发展方向。

Small Methods:碳负载单原子在锂-硫电池中的应用和展望

北伊利诺伊大学和阿贡国家实验室的李涛博士等从SAs在正极,隔膜,锂金属负极三个方面综述了负载在碳上的SAs在锂-硫电池中的研究进展。

Advanced Functional Materials:CeO2耦合Co4N多孔纳米片用于大电流密度下高效电化学全解水

天津师范大学李程鹏和杜淼等采用阴离子插层增强电沉积及选择性高温氮化的方法,制备了超亲水Co4N-CeO2多孔纳米片阵列自支撑电极。实验和DFT计算结果表明,CeO2的耦合能够促进水分子的分解、优化氢的吸附并降低OER反应中间体的形成能垒,从而显著增强Co4N-CeO2复合电极的HER和OER催化活性。

Advanced Energy Materials:双轴应力调制结构有序铂锌纳米粒子——高效、稳定的质子交换膜燃料电池阴极催化剂

中科技大学材料学院李箐课题组设计制备出新型具备双轴应力的结构有序铂锌纳米粒子(L10-PtZn/Pt NPs)作为氧还原反应的电催化剂,并成功应用于高效质子交换膜燃料电池阴极催化层。

Advanced Science:神秘的配体—揭示Fe-N-C燃料电池催化剂的真面目

清华大学深圳国际研究生院李佳和干林课题组合作,对燃料电池Fe-N-C催化剂中Fe中心的配位结构进行理论和实验研究,发现Fe活性中心在氧还原反应中自发形成了-OH轴向配体。-OH配体的存在不仅解释了不同Fe-N-C构型的相对活性顺序,同时也解释了Fe-N-C催化剂的催化活性和毒化动力学在酸碱溶液中表现出的巨大差异。

Advanced Energy Materials:单原子Ru修饰MXene用于高效电催化固氮

湖南大学材料科学与工程学院谭勇文团队和合作者采用缺陷自法还原法制备单原子Ru修饰Mo2CTX MXene用于高效电催化固氮,实验结合理论发现引入单原子Ru极大地丰富了反应活性中心,不仅可以增强对N2的吸附以及活化,还可以降低NRR限速步骤的热力学能垒。

Small Methods: 梅开二度 — 碳载Rh2S3用于全pH范围内的水合肼辅助产氢

云南大学胡广志教授与天津理工大学新能源材料与低碳技术研究院刘熙俊副研究员(共同通讯)和何佳副研究员(共同通讯)通力合作,进一步优化了Rh2S3催化剂的合成工艺与适用范围,使其从之前单一的碱性析氢催化剂转变为针对析氢反应和水合肼氧化反应的双功能电催化剂。首次建立了全pH值范围内的水合肼辅助产氢体系,其催化性能超越了商业Pt/C催化剂。