Dynamic Activation of Edge-Hosted Co–N<sub>4</sub> Sites for Energy-Efficient Electrochemical CO<sub>2</sub> Reduction at Industry-Level Current Density
Notice bibliographique
Résumé
Achieving energy-efficient electrochemical CO 2 reduction (ECR) at an industry-level current density is both critically important and highly challenging, as it requires simultaneously maintaining high product selectivity and low overpotential under such demanding conditions. In this study, we present a single-atom Co–N–C catalyst with superior selectivity and activity for CO production at a low overpotential in ECR, enabled by the design of edge-hosted Co–N 4 sites. The combined results of theoretical calculations and in situ characterizations reveal that axial *CO coordination forms dynamically on edge-hosted Co–N 4 sites (CoN 4 C 8 –CO) during the ECR process. The CoN 4 C 8 –CO structure as an active site modulates the density of states of the Co atom, reduces the free energy barrier for *COOH formation, and also makes the CO desorption easy, thereby promoting CO 2 -to-CO conversion. As a result, the catalyst demonstrates a CO selectivity exceeding 99% at current densities of 600 mA cm –2 in a flow cell and 500 mA cm –2 in a membrane electrode assembly (MEA), respectively. Impressively, the MEA device demonstrates a high cell energy efficiency of up to 70.8% at 200 mA cm –2 and 55.7% at 500 mA cm –2 toward CO production, demonstrating great advantages compared with other state-of-the-art electrocatalysts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».