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鄭耿峰/韓慶Angew.：安培級偏電流密度！表面Li摻雜助力CO2電化學合成甲酸鹽

電化學二氧化碳（CO₂）轉化為甲酸鹽是降低CO₂含量和獲得高附加值化學品的一種很有前途的方法，但是其偏電流密度仍不足以滿足工業要求。

近日，復旦大學鄭耿峰教授和北京理工大學韓慶教授（共同通訊作者）等人報道了他們通過控制電化學鋰（Li）化制備了表面Li摻雜錫（s-SnLi）催化劑。

通過密度泛函理論（DFT）計算表明，Li摻雜在Sn表面引入了電子局部化和晶格應變，從而提高了CO₂電還原生成甲酸鹽的活性和選擇性。s-SnLi催化劑表現出最佳的CO₂轉化為甲酸性能，其中產生甲酸鹽的偏電流密度為-1.0 A·cm^-2，相應的法拉第效率（FE）為92%。

此外，基于s-SnLi催化劑的Zn-CO₂電池顯示出1.24 mW·cm^-2的峰值功率密度，并且可以穩定循環充放電超過800次。

總之，該工作提出了一種有效的方法，將電子局部化和晶格應變作為活性催化中心，協同實現高效CO₂轉化為甲酸鹽的電化學合成，以實現潛在的商業化。

Electron Localization and Lattice Strain Induced by Surface Lithium Doping Enable Ampere-Level Electrosynthesis of Formate from CO₂. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202111351.

https://doi.org/10.1002/anie.202111351.

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