《J. Mater. Chem. A》：SnO₂/Bi纳米带中原位构建的晶相/非晶界面增强CO₂电还原

In-Situ Construction of Crystalline/Amorphous Interface in SnO₂/Bi Nanobelts for Efficient CO₂ Electroreduction

Hanjun Li, Guangtong Hai*, Zhenyu Wang, Xin Chen, Shuxing Bai, Nan Zhang*, Tianxi Liu*

J. Mater. Chem. A 2025, DOI: 10.1039/D5TA00024F

在电催化二氧化碳还原反应（CO₂RR）中，Sn/Bi基复合材料由于具有丰富的界面活性位点以及高的碳一产物（如CO、HCOOH）选择性，已引起了人们的广泛关注。然而，Sn/Bi复合材料普遍存在结构复杂、界面稳定性差等问题，严重制约了其活性和稳定性的提升。因此，构筑具有稳定界面结构和优异电催化性能的Sn/Bi复合材料，是实现高效稳定的CO₂RR的关键。

基于此，本团队以晶相/非晶相（C/A）-SnO₂/BiOCl纳米带（NBs）为预催化剂，通过“原位电化学动态重构策略”，成功构筑了具有丰富C/A界面的SnO₂/Bi NBs。该材料在CO₂RR中展现出优异的催化性能和长效稳定性，其中HCOOH的法拉第效率（FE）在-1.3 V_RHE时高达96.4%。且其可在-1.3 V_RHE下连续稳定运行10小时，FE_HCOOH始终保持在91%以上，表现出优异的稳定性。此外，C/A-SnO₂/Bi NBs在400 mA cm^-2高电流密度下，可实现高达81.2%的FE_HCOOH。机理研究表明，C/A-SnO₂/Bi NBs中的C/A界面能够有效诱导电荷重排，促进反应中间体的吸附和电子转移，从而显著提升了CO₂RR性能。该工作不仅揭示了催化剂重构的重要性，还为高效稳定的CO₂RR电催化剂的设计和开发提供了新思路。

本论文第一作者为江南大学化工学院博士研究生李晗君，通讯作者为江南大学刘天西教授、张楠副教授，以及浙江大学衢州研究院海广通副研究员。

论文连接：https://doi.org/10.1039/D5TA00024F