氨与现代社会的食品供应和化学品生产密切相关。受全球向绿色生产转变的推动，通过电化学氮还原反应（NRR）合成氨已被认为作为传统Haber–Bosch工艺的替代方案。在这种情况下，就优异氨产率和法拉第效率而言，锂介导工艺（LiNR）被认为是NRR领域的有效路线；然而，它受到其较差气体传输、对有机溶剂依赖和电压损失的限制。近日，上海交通大学章俊良、沈水云提出了一种可行的膜电极组件（MEA）装置，其可作为克服上述问题的有效解决方案。

本文要点：

1) MEA由锂沉积不锈钢布作为阴极，锂掺杂聚环氧乙烷（PEO）作为聚合物电解质和负载Pt/C催化剂的碳纸作为阳极组成。在3.6 V的电池电压下，平均氨生产速率为2.41±0.14μmol h⁻¹ cm⁻²_geo，法拉第效率为8.9±1.7%，且电压损失较低（约0.25V@5mA cm⁻²_geo）。

2) 此外，作者进行了原位X射线衍射（XRD）、非原位X射线光电子能谱（XPS）和飞秒离子质谱（ToF-SIMS）测量，以揭示锂沉积物的转变。该研究为LiNR的制备提供了一条具有高效气体转移、降低溶剂消耗和结构紧凑的新途径。

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Xiyang Cai et.al Membrane electrode assembly design for lithium-mediated electrochemical nitrogen reduction EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE00026E

https://doi.org/10.1039/D3EE00026E