Coadsorption of NRR and HER Intermediates Determines the Performance of Ru-N4 toward Electrocatalytic N2 Reduction
Julkaisuvuosi
2022
Tekijät
Wu, Tongwei; Melander, Marko M.; Honkala, Karoliina
Tiivistelmä
Electrochemical N2 reduction (NRR) to ammonia is seriously limited by the competing hydrogen evolution reaction (HER), but atomic-scale factors controlling HER/NRR competition are unknown. Herein we unveil the mechanism, thermodynamics, and kinetics determining the HER/NRR efficiency on the state-of-the-art NRR electrocatalyst, Ru-N4, using grand canonical ensemble density functional theory (GCE-DFT). We show that NRR/HER intermediates coadsorb on the catalyst where NRR intermediates suppress HER and selectivity is determined by the initial step forming *NNH or *H. Our results provide crucial insight into the complex NRR/HER competition, show the necessity of using GCE-DFT calculations, and suggest ways to improve NRR selectivity.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Kustantaja
Volyymi
12
Numero
4
Sivut
2505-2512
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
2
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Kemia
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Yhdysvallat (USA)
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1021/acscatal.1c05820
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä