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High entropy spinel oxide for efficient electrochemical oxidation of ammonia

Nano Research 2022年第6期15卷 4785-4791页

作者： Shi He Vasishta Somayaji Mengdi Wang Seung-Hoon Lee Zhijia Geng Siyuan Zhu peter novello Chakrapani V.Varanasi Jie Liu Department of Chemistry Duke UniversityDurhamNC 27708USA U.S.Army Research Office P.O.Box 12211 Research Triangle ParkNC 27709USA

Ammonia has emerged as a promising energy carrier owing to its carbon neutral content and low expense in long-range ***,development of a specific pathway to release the energy stored in ammonia is therefore in urgent *** oxidation provides a convenient and reliable route to attain efficient utilization of ***,we report that the high entropy(Mn,Fe,Co,Ni,Cu)_(3)O_(4)oxides can achieve high electrocatalytic activity for ammonia oxidation reaction(AOR)in non-aqueous *** AOR onset overpotential of(Mn,Fe,Co,Ni,Cu)_(3)O_(4)is 0.70 V,which is nearly 0.2 V lower than that of their most active single metal cation *** mass spectroscopy study reveals that(Mn,Fe,Co,Ni,Cu)_(3)O_(4)preferentially oxidizes ammonia to environmentally friendly diatomic nitrogen with a Faradic efficiency of over 85%.The Xray photoelectron spectroscopy(XPS)result indicates that the balancing metal d-band of Mn and Cu cations helps retain a longlasting electrocatalytic ***,this work introduces a new family of earth-abundant transition metal high entropy oxide electrocatalysts for AOR,thus heralding a new paradigm of catalyst design for enabling ammonia as an energy carrier.

关键词： ammonia electrochemical oxidation high entropy material electrochemical interface renewable energy

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