This study proposes a steric hindrance-derived electrolyte (STE) to generate Li⁺ anion-rich solvation structures to enhance the Li-mediated nitrogen reduction reaction (Li-NRR), a promising electrochemical green ammonia synthesis method. The STE applied methylation of the alpha proton in the tetrahydrofuran (THF) solvent, which dissolved lithium salts, leading to the weak solvation of Li⁺ and generating an anion-rich-solvated structure. The resultant anion-derived solid electrolyte interphase with thin and uniform inorganic properties improved the selectivity, energy efficiency (EE), and stability of the Li-NRR process. Additionally, the anion-rich solvation exhibited antireduction stability and inhibited electrolyte decomposition. Consequently, the STE achieved a 2-fold increase in Faradaic efficiency and NH₃ yield rate (65.8% and 90.8 nmol cm^–2 s^–1, respectively) compared to the THF-single electrolyte (35.7% and 49.3 nmol cm^–2 s^–1) while increasing the EE by 1.5 times.

中文翻译：

---

空间位阻衍生的 Li+ 溶剂化增强锂介导的氮还原


本研究提出了一种空间位阻衍生电解质 （STE） 来生成富含 Li⁺ 阴离子的溶剂化结构，以增强 Li 介导的氮还原反应 （Li-NRR），这是一种很有前途的电化学绿氨合成方法。STE 在四氢呋喃 （THF） 溶剂中应用 α 质子的甲基化，溶解锂盐，导致 Li⁺ 的弱溶剂化并产生富含阴离子的溶剂化结构。所得阴离子衍生的固体电解质界面具有薄而均匀的无机特性，提高了 Li-NRR 工艺的选择性、能效 （EE） 和稳定性。此外，富含阴离子的溶剂化反应表现出抗还原稳定性并抑制电解质分解。因此，与 THF 单一电解质（35.7% 和 49.3 nmol cm^–2 s–1）相比，STE 的法拉第效率和 NH₃ 产率提高了 2 倍（分别为 65.8% 和 90.8 nmol cm^–2 s^–1），同时将 EE 提高了 1.5 倍。