丹麦技术大学Nature Energy丨电化学合成氨的关键科学问题

文章预览

摘  要 氨是化肥、重要工业化学品和无碳燃料的关键成分。在环境条件下用氮电合成氨是集中式哈伯-博世工艺的一种有吸引力的替代方案。尽管锂和钙介导的氮还原（Li-NRR和Ca-NRR）显示出前景，但工业应用仍需要长期连续高速率氨电合成。本文认为，要使Li-NRR和Ca-NRR可持续运行，使用连续流反应器（其中NRR与氢氧化反应相结合，避免不可持续的质子源和电解质氧化）至关重要。通过氢氧化提供必要的质子对于氨的可持续生产和长期系统稳定性至关重要。本文提出了优化固体电解质界面设计、改进电极和反应器工程等策略，以提高系统稳定性和氨产率。本文还强烈主张探索电催化路线以超越Li/Ca-NRR的理论能效极限。 0 1 科学问题 氨(NH 3 )在化肥和化学工业中非常重要，通常通过Haber-Bosch工艺生产，该工艺需要高温高压和铁基催化剂。但是这种技术存 ………………………………