碳捕获对于减少二氧化碳排放至关重要。利用氧化还原活性吸附剂（例如醌）的电化学介导碳捕获有望成为一种通用和经济的途径。然而，由于有毒性，易燃的有机电解质以及昂贵的离子液体等限制了其实际应用。

有鉴于此，麻省理工学院Alan Hatton报道了合理设计的盐包水电解质可以有效解决水性环境与醌电化学之间不相容的二氧化碳捕获问题，从而解决了安全性，毒性以及成本问题。

文章要点

1）水分子的数量不足以完全溶解阳离子，因此不存在游离态水，这可以有效地抑制水分子的活性以扩展电化学稳定性窗口。通过选择适当的盐类，可以实现所需的溶液pH，以便溶解的无机碳主要由CO₂组成。

2）值得注意的是，与稀释后的醌二价阴离子相比，由于电介质环境的改变，还原的醌二价离子在热力学上对二氧化碳具有更高的反应性，并且在盐包水电解质中更不容易发生竞争性反应。实验和理论计算表明，盐包水电解质可增强醌的碳捕获动力学和容量。

3）研究人员发现，盐包水电解质还具有在连续气体鼓泡下的高保水性，以及与有机电解质相比，电极固定的醌分子的溶解减少等优势。

Liu, Y., Ye, H., Diederichsen, K.M. et al. Electrochemically mediated carbon dioxide separation with quinone chemistry in salt-concentrated aqueous media. Nat Commun 11, 2278 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-16150-7

https://doi.org/10.1038/s41467-020-16150-7