氨是一种对化肥生产至关重要的大规模大宗商品，传统的哈伯-博世合成氨工艺会导致二氧化碳（CO2）的大量排放。电化学合成氨是一种很有吸引力的替代方法，但该工艺仍然存在产氨率低和法拉第效率低的缺点。
近日，丹麦技术大学Ib Chorkendorff，Jens K. Nørskov利用理论模拟的方法来筛选锂介导的氮还原（LiNR）过程中的锂盐，发现由于SEI层中LiF的存在，氟基电解液有利于获得高FE。
文章要点
1）系统的实验研究表明，LiBF4基电解质是实现高效LiNR工艺的最稳定和最有前途的电解质。
2）实验结果表明，在高孔率的Cu电极上，用LiBF4基电解质在20 bar的N2中，电流密度为-1.0 A cmgeo-2时，FE为71%±3%，NH3产率达到了2.5±0.1 μmol s-1 cmgeo-2。
3）高LiNR性能得益于形成的致密而均匀的富LiF SEI层，以及LiBF4良好的热稳定性和化学稳定性，从而使锂离子镀得均匀，并抑制了电解液的失控降解。此外，研究人员还发现，NH3在气体、电解液和SEI沉积层中的分布高度依赖于所使用的锂盐。
这项研究为开发一条工业上可行的电化学氨合成途径提供新的见解。
参考文献
Li et al., Electrosynthesis of ammonia with high selectivity and high rates via engineering of the solid-electrolyte interphase, Joule (2022)
DOI：10.1016/j.joule.2022.07.009
https://doi.org/10.1016/j.joule.2022.07.009
