Carbon dioxide electroreduction on single-atom nickel decorated carbon membranes with industry compatible current densities.

الاختزال الكهروكيميائي لثاني أكسيد الكربون على أغشية كربونية مُرصَّعة بنيكل أحادي الذرة بكثافات تيار متوافقة صناعيًا.

Clicks: 430
ID: 89634
2020
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #31 of 485 articles by views in Nature communications

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 485 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
Carbon dioxide electroreduction provides a useful source of carbon monoxide, but comparatively few catalysts could be sustained at current densities of industry level. Herein, we construct a high-yield, flexible and self-supported single-atom nickel-decorated porous carbon membrane catalyst. This membrane possesses interconnected nanofibers and hierarchical pores, affording abundant effective nickel single atoms that participate in carbon dioxide reduction. Moreover, the excellent mechanical strength and well-distributed nickel atoms of this membrane combines gas-diffusion and catalyst layers into one architecture. This integrated membrane could be directly used as a gas diffusion electrode to establish an extremely stable three-phase interface for high-performance carbon dioxide electroreduction, producing carbon monoxide with a 308.4 mA cm partial current density and 88% Faradaic efficiency for up to 120 h. We hope this work will provide guidance for the design and application of carbon dioxide electro-catalysts at the potential industrial scale.
يوفر الاختزال الكهروكيميائي لثاني أكسيد الكربون مصدراً قيماً لأول أكسيد الكربون، بيد أن عدداً قليلاً نسبياً من المحفزات يمكنه الصمود عند كثافات تيار ذات مستوى صناعي. نُقدّم في هذا العمل محفزاً غشائياً كربونياً مسامياً، عالي المردود، ومرناً، وذاتي الدعم، ومُطعّماً بذرات نيكل مفردة. يتميز هذا الغشاء بألياف نانوية مترابطة ومسام متدرجة، ما يوفر وفرة من ذرات النيكل المفردة الفعالة التي تشارك في اختزال ثاني أكسيد الكربون. فضلاً عن ذلك، فإن المتانة الميكانيكية الفائقة والتوزيع المنتظم لذرات النيكل في هذا الغشاء يدمجان طبقتي انتشار الغاز والتحفيز في بنية واحدة. يمكن استخدام هذا الغشاء المتكامل مباشرةً كقطب لانتشار الغاز لإنشاء واجهة ثلاثية الطور فائقة الاستقرار لاختزال كهروكيميائي عالي الأداء لثاني أكسيد الكربون، منتجاً أول أكسيد الكربون بكثافة تيار جزئية تبلغ 308.4 mA cm وكفاءة فارادية تصل إلى 88% لمدة تصل إلى 120 ساعة. نأمل أن يوفر هذا العمل دليلاً توجيهياً لتصميم المحفزات الكهروكيميائية لثاني أكسيد الكربون وتطبيقها على نطاق صناعي محتمل.
Reference Key
yang2020carbonnature Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Yang, Hengpan;Lin, Qing;Zhang, Chao;Yu, Xinyao;Cheng, Zhong;Li, Guodong;Hu, Qi;Ren, Xiangzhong;Zhang, Qianling;Liu, Jianhong;He, Chuanxin;
Journal Nature communications
Year 2020
DOI
10.1038/s41467-020-14402-0
URL
Keywords
tissue engineering chitin biocompatibility polysaccharide scaffold aspergillus sp. fungus glucan nano/microfibers

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.