Catalyst Design and Reaction Engineering Advances in Electrochemical Nitrogen Reduction towards Green Ammonia Synthesis
Abstract
风电和光伏电力需及时消纳，而电解水制氢是其中一种便捷手段。然而，氢气体积能量密度较低，储存和运输成本较高。相比之下，氨具有较高的能量密度，易于液化，且不产生温室效应。从热力学角度看，氢转化为氨是一个放热过程，但现有热催化合成氨工艺的能耗远高于氢气本身所蕴含的能量。电化学氮还原合成氨（ENR）概念的提出，不仅是对百年来高能耗合成氨工业的重大挑战，也为可再生能源的高效利用开辟了新路径。ENR研究的两大核心方向包括：一是构建高效的氮活化催化体系，以提高氨的产率；二是有效抑制析氢副反应，以提升能量效率。目前，所有相关研究都围绕这两个关键问题展开。本文详细探讨了ENR催化剂的催化机理，并分类总结了水相ENR催化剂的研究进展。进而，介绍了非水相体系中锂介导的氮还原反应。
Fields of Study & Subjects
Ammonia Synthesis and Nitrogen Reduction
Electrocatalysts for Energy Conversion
CO2 Reduction Techniques and Catalysts
Publication details
- Journal / source
- JOURNAL OF ENGINEERING STUDIES
- Volume
- 18
- Issue
- 5
- Pages
- 652–667
- Publication date
- 6 March 2026
- Language
- EN