集颜值和才华于一身!手握6篇Science,邵阳院士,最新Nature Catalysis!
顶刊收割机
2026-07-01 08:30
文章摘要
传统Haber-Bosch合成氨工艺能耗高、碳排放显著,电化学锂介导氮还原反应(LiNRR)被视为一种温和、分布式的替代方案,但其固体电解质界面(SEI)的形成和功能尚不清晰。为深入理解SEI在反应中的实时动态,麻省理工学院邵阳院士团队利用原位拉曼光谱,在接近真实LiNRR性能的条件下解析了SEI的组成、分层结构和动态重构过程。研究发现,乙醇除作为质子供体外,还能通过形成乙醇锂(LiOEt)重塑SEI,促进氮气与电镀锂接触并生成Li₃N和NH₃。SEI呈现分层结构:外层富集LiOEt,中层富集LiOH,内层富集Li₂O、LiCl和Li₃N。通过在LiFSI电解质中调控,可形成更薄、更富LiOEt/LiOH的SEI,实现高达约16%的法拉第效率和5.5 nmol s⁻¹ cm⁻²的产率。该研究建立了SEI组成、形貌、过电位与氨生成性能之间的直接结构-功能关系,为开发高效电化学合成氨体系提供了设计原则。
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