绿氨（Green ammonia）是指通过可再生电能将储量无穷尽的N₂分子分解制备得到的NH₃，这种绿氨是非常重要的平台分子，而且是理论上优秀的燃料，而且避免CO₂排放问题。目前电化学合成NH₃面临产率低和电催化反应效率低的问题。因为电催化合成NH3的反应体系包含复杂过程和相互交叉的问题（比如其中包括电化学、催化、界面、处理等），将这些复杂的问题分开解决并且为电催化合成NH₃的发展方向提供指导并不简单。

有鉴于此，北京化工大学邱介山、大连理工大学于畅等通过反应过程的区别对电催化合成NH₃领域进行分类讨论，从直接还原N₂、非直接（Li介导/plasma处理）电催化还原N₂两个方面进行总结。

本文要点

（1）

通过对电催化合成NH₃过程进行分类，有助于将复杂的反应过程进行解耦，并且明确反应决速步骤，理解N₂活化、生成H₂副反应、固体电解液界面工程、plasma处理等基元反应步骤的难题。

（2）

对解决这些难题最近提出的一些方法进行详细的总结，内容包括电催化剂、电极、电解液等方面。最后，作者讨论NH₃电催化合成领域未来过程可能具有前景的策略，主要从原子尺度的机理、纳米尺度的电催化剂、微米尺度电极/界面、宏观的电解液/处理过程等多个尺度讨论。这项综述工作有助于研究者深入理解电催化制备NH₃领域的困境，而且能够帮助设计高效的电催化合成NH₃体系。

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Yongwen Ren, Shaofeng Li, Chang Yu*, Yihan Zheng, Cheng Wang, Bingzhi Qian, Linshan Wang, Wenhui Fang, Ying Sun, and Jieshan Qiu*, NH₃ Electrosynthesis from N₂ Molecules: Progresses, Challenges, and Future Perspectives, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c11676

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c11676