堪称「宇宙第一材料天团」！Edward H. Sargent院士，再发Nature子刊！

本文研究了将二氧化碳从空气中捕获并升级为燃料或燃料中间体的系统，重点探讨了电气化反应捕集系统中电催化剂设计的优化。研究发现，先前电催化剂在高电流密度下法拉第效率下降的原因在于未能有效捕获和活化原位生成的二氧化碳。作者通过模板合成法开发了一种具有纳米孔隙结构和单原子Ni位点的催化剂，显著提高了二氧化碳的富集和活化效率。实验结果表明，该催化剂在300 mA/cm2电流密度下实现了50%±3%的CO法拉第效率，且尾气中CO2含量低于1%。此外，结合高效水电解器的使用，该系统在合成气生产中的能量效率达到了46%。研究还通过分子动力学模拟和原位光谱分析揭示了纳米孔隙中二氧化碳的输运和活化机制。