电化学还原二氧化碳可以将间歇性可再生能源储存在有价值的材料中，如化学品和运输燃料，同时最大限度地减少碳排放，促进碳中性循环。最近的技术经济报告提出了二氧化碳电还原的经济可行目标产品以及在实际工业规模应用中，关键性能参数如法拉第效率(FE)、电流密度和过电位的相对影响。同时，应该考虑与电化学CO₂还原性能相关的基本因素，如有效的反应途径、中间产物、竞争析氢反应、中间结合能和CO₂的传质限制等。目前大量的研究工作致力于设计和开发先进的电催化剂，同时提高对机理的理解。由于界面区域可以精细地调节催化活性，最近的研究重点已扩展到催化剂环境的影响，并提出有效的解决方案来应对材料开发研究中未完全解决的挑战。

有鉴于此，韩国科学技术院（KIST）Ung Lee ，Yun Jeong Hwang综述了目前对催化剂-电解质界面的研究及其对CO₂RR性能的影响，包括FE、过电位和电流密度，以及控制界面的策略。

文章要点

1）作者首先在前期技术经济分析报告的基础上对CO₂电还原技术的经济可行性进行了评估。技术经济结果有助于确定实际实施中应优先考虑的关键操作参数，如FE、操作电位、过电位和电流密度（即产率），具体取决于CO₂电还原条件。

2）作者随后总结了与电化学CO₂RR相关的基本原理和面临的挑战。

3）作者基于催化剂材料对活性/选择性的影响，详细讨论了配体化学、电解质工程、传质动力学、三相边界和气相转化等方面控制催化剂-电解质界面的策略。

Young Jin Sa, et al, Catalyst–electrolyte interface chemistry forelectrochemical CO₂ reduction, Chem. Soc. Rev., 2020

DOI：10.1039/D0CS00030B

https://doi.org/10.1039/D0CS00030B