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 distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».