Schnelle und umweltfreundliche Elektro-Explosionsvorbereitung von kugelförmigen Indium-Nanokrystallen mit zahlreichen Metalldefekten für die hochselektive CO2-Elektroreduktion

Die elektrochemische Umwandlung von CO2 in hochwertige chemische Verbindungen gilt als vielversprechender Weg zur Erreichung der Kohlenstoffneutralität und zur Minderung des globalen Treibhauseffekts. Die mangelnde Verfügbarkeit hoch effizienter Elektrokatalysatoren hat jedoch die praktische Anwendung eingeschränkt. Hier schlagen wir ein ultrafestes und umweltfreundliches Elektro-Explosionsverfahren zur batchweisen Vorbereitung von kugelförmigen Indium (In) Nanokrystallen (NCs) mit zahlreichen Metalldefekten für die hoch selektive elektrokatalytische CO2-Reduktion (CO2RR) zu HCOOH vor. Während des Elektro-Explosionssyntheseprozesses spielt die Argonatmosphäre eine bedeutende Rolle bei der Bildung der kugelförmigen In NCs mit zahlreichen Metalldefekten anstelle der hochkristallinen In2O3 NCs, die unter Luftatmosphäre entstehen. Analyseergebnisse zeigen, dass die In NCs ultraflott katalytische Kinetik und ein reduziertes Anlaufpotenzial aufweisen, was auf die Bildung reicher Metalldefekte zurückzuführen ist, die als effektive katalytische Stellen für die Umwandlung von CO2 in HCOOH dienen. Diese Arbeit bietet eine praktikable Strategie zur massenhaften Produktion effizienter In-basierter Elektrokatalysatoren für die elektrokatalytische CO2-zu-Formiat-Umwandlung.