电化学固氮是一种利用可再生能源将丰富的氮气转化为氨的可持续途径，在革新人工氮循环方面具有变革性潜力。然而，即便是最先进的催化系统也存在氮气吸附能力不足的问题，严重限制了氨的产率和法拉第效率（FE）。

为克服这一瓶颈，作者巧妙地利用二氧化锡（SnO₂）的反铁电特性，与氮分子建立偶极-偶极相互作用，协同增强氮气的吸附和活化动力学。在此基础上，作者构建了一种具有不饱和非晶表面的三维（3D）多孔二氧化锡网络。 实验和第一性原理计算均表明，所有暴露的反铁电表面都能有效吸附氮气，提升氮气吸附能力并最大限度地提高活性位点的可及性。优化后的催化剂表现出优异性能，氨产率达到57.38 µg h^-1mg_cat^-1，法拉第效率（FE）为33.26%，这是水相氨合成催化剂中已报道的最高值之一。 这些突破不仅为涉及气体的电催化剂建立了通用的设计框架，还开创了一种综合策略，以提高下一代可持续能源基础设施中的氮利用效率。

Xiangyu Chen, Shuning Lv, Yue Liu, Hongfei Gu, Xiaoyi Sun, Qi Hu, Yong Zhao, Zhaoyu Li, Tianqi Guo,* Jianxin Kang,* Li-Min Liu,* and Lin Guo*. Antiferroelectric SnO2 Network with Amorphous Surface for Electrochemical N2 Fixation. Angewandte Chemie International Edition, 2025

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202515222