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Engineering d-band center of nickel in nickel@nitrogen-doped carbon nanotubes array for electrochemical reduction of CO_(2)to CO and Zn-CO_(2)batteries

引用

Chinese Chemical Letters 2022年第8期33卷 3721-3725页

作者： Shujin Shen Cheng Han Bing Wang Yingde Wang Science and Technology on Advanced Ceramic Fibers and Composites Laboratory College of Aerospace Science and EngineeringNational University of Defense TechnologyChangsha 410073China

self-supported transition-metal single-atom catalysts(SACs)facilitate the industrialization of electrochemical CO_(2) reduction,but suffer from high structural heterogeneity with limited catalytic *** we present a facile and scalable approach for the synthesis of self-supported nickel@nitrogen-doped carbon nanotubes grown on carbon nanofiber membrane(Ni@NCNTs/CFM),where the Ni single atoms and nanoparticles(NPs)are anchored on the wall and inside of nitrogen-doped carbon nanotubes,*** side effect of Ni NPs was further effectively inhibited by alloying Ni with Cu atoms to alter their d-band center,which is theoretically predicted and experimentally *** optimal catalyst Ni_(9)Cu_(1)@NCNTs/CFM exhibits an ultrahigh CO Faradic efficiency over 97%at-0.7 V versus reversible hydrogen ***,this catalyst shows excellent mechanical strength which can be directly used as a self-supporting catalyst for Zn-CO_(2) battery with a peak power density of~0.65 mW/cm^(2)at2.25 mA/cm^(2) and a long-term stability for 150 *** work opens up a general avenue to facilely prepare self-supported SACs with unitary single-atom site for CO_(2) utilization.

关键词： CO_(2)reduction Electrocatalysis self-supported catalysts Single atom Zn-CO_(2)battery

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