科研进展：锂介导合成氨

张明 2024-03-14

锂介导的氮还原反应 lithium-mediated nitrogen reduction reaction (LiNRR) 在环境条件下产生氨。这种电化学途径依赖于催化固体电解质界面——在锂金属表面还原电解质分解形成的纳米级钝化层。催化固体-电解质界面是独特的纳米结构环境，存在于活性金属表面，并密切影响产物选择性。

今日，美国加州理工学院 (Caltech) Wesley Chang, Anukta Jain，Karthish Manthiram等，在Nature Catalysis上发文，探讨了在锂介导的氮还原为氨领域取得的最新进展，特别是根据对催化固体电解质界面性质不断增长的知识。

系统地分析了观察到的化学物种，以及发生在固体电解质界面内的反应。还总结了动力学和传输模型的关键进展，并强调了阴极和互补阳极反应。随着电解质组成、电池设计和操作条件的变化，凝练了氨的选择性和速率的趋势，并用于阐明锂介导的氮还原为氨的持续发展道路。

Lithium-mediated nitrogen reduction to ammonia via the catalytic solid–electrolyte interphase.

基于催化固体电解质界面，锂介导的氮还原为氨。

图1:锂介导的氮还原反应 lithium-mediated nitrogen reduction reaction，LiNRR概述和历史。

图2: 在四氢呋喃tetrahydrofuran，THF中，用LiBF4和乙醇进行控制锂介导的氮还原反应LiNRR反应网络。

图3:不同电解质盐和电池形状因子的选择性和速率比较。

文献链接

Chang, W., Jain, A., Rezaie, F. et al. Lithium-mediated nitrogen reduction to ammonia via the catalytic solid–electrolyte interphase. Nat Catal (2024).

https://doi.org/10.1038/s41929-024-01115-6

https://www.nature.com/articles/s41929-024-01115-6

本文译自Nature。

内容来源：今日新材料

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