这篇文件是一篇关于电化学还原二氧化碳(CO2)的研究文章,标题为“Sustainedly High-Rate Electroreduction of CO2 to Multi-Carbon Products on Nickel Oxygenate/Copper Interfacial Catalysts”,作者包括Xuejiao Mao、Chun-Wai Chang、Zhiguo Li等,发表在《Advanced Energy Materials》期刊上。

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核心内容包括:

  1. 研究团队开发了一种高稳定性的镍氧化物/铜(NiOOH/Cu)电催化剂,通过原位电化学重构形成丰富的NiOOH/Cu界面。

  2. 该电催化剂在电化学CO2还原反应(CO2RR)中展现出86.3 ± 3.0%的法拉第效率(FE)和2085 A g−1的创纪录部分电流密度,具有长期稳定性。

  3. 通过原位实验和理论研究,发现NiOOH/Cu界面的存在增加了CO的覆盖率,降低了CO耦合的能量障碍,并同时稳定了*OCCO。

  4. 这项工作为合理设计电催化剂以实现稳定高效的CO2电还原能力提供了新的见解。

文章详细介绍了NiOOH/Cu电催化剂的合成、表征、结构和氧化态变化、CO2RR催化活性评估、Ni/Cu原子比对电催化性能的影响、不同电催化剂的比较、长期稳定性测试以及通过原位表面增强拉曼光谱测量的*CO覆盖率。此外,还通过密度泛函理论(DFT)计算进一步阐明了NiOOH/Cu界面促进CO二聚化的作用机制。

总结来说,这项研究成功开发了一种新型的NiOOH/Cu电催化剂,它在将CO2转化为具有高经济价值的多碳(C2+)产品方面表现出卓越的性能和稳定性,为CO2电化学还原技术的发展提供了重要的科学依据。