Ib Chorkendorff院士、付先彪博士展望文章：电化学氮气还原——迈向可持续合成氨的未来之路

本文由Ib Chorkendorff院士和付先彪博士撰写，探讨了电化学氮气还原（NRR）在合成氨领域的应用前景。文章指出，传统的哈柏-博施工艺存在能耗高和二氧化碳排放量大等问题，而电化学NRR提供了一种在温和条件下合成氨的可持续替代方案。重点讨论了锂介导（Li-NRR）和钙介导（Ca-NRR）的电化学氮气还原反应，这两种方法在常温常压下能够高选择性地合成氨。Li-NRR通过锂离子在固体电解质界面（SEI）的扩散和还原，以及与氮气的反应生成氨，展示了较高的法拉第效率和稳定性，但能量效率仍有提升空间。Ca-NRR同样展示了活化氮气的能力，且有潜力使用其他碱土金属。文章强调，尽管这些方法在实验室中取得了显著进展，但要实现工业规模应用，仍需克服提高电流密度、优化电解液导电性和降低设备成本等挑战。