将CO2电还原（eCO2RR）为多碳产品（）引起了人们的极大关注，其提供了一条高密度可再生能源储存的有效途径。然而，迄今为止，极少报道专注于其高电流密度下的选择性和稳定性。
近日，德国波鸿鲁尔大学Wolfgang Schuhmann报道了开发了B掺杂的Cu（B-Cu）和B-Cu-Zn气体扩散电极（GDE），用于在工业相关的高电流密度下实现高选择性和稳定的eCO2RR制C2+产品。
文章要点
1）在连续的Ar吹扫下，以浓硼氢化钠（NaBH4）为还原剂和硼源，采用简单易行、易于扩展的方法合成了B-Cu催化剂。此外，通过将Zn电化学沉积在Cu箔上，然后将其刮擦而合成Zn纳米片。在催化剂制备过程中，通过控制疏水性粘合剂PTFE（聚四氟乙烯）的量可以降低CO2的溶解度，并通过调节催化剂的用量进一步优化气-液-催化剂界面。
2）实验结果显示，在B-Cu GDE催化剂上，当PTFE用量为10%，催化剂负载量为0.5 mg cm-2，电流密度为200 mA cm-2，电压为−0.45 V时，C2+产物形成的最高法拉第效率（FE）达到了79%（C2H4 49%，C2H5OH 22%，C3H7OH 6.9%）。此外，在eCO2RR过程中，研究人员使用了一种非贵重金属Zn的牺牲阳极来稳定B-Cu催化剂。在最佳Zn纳米片掺杂量（0.025 mg cm-2）下，C2+产物在−200 mA cm-2时的长期稳定性得到显著改善，C2+产物的总电流密度达到−194 mA cm-2。
3）Operando电化学拉曼光谱（OERS）结果表明，即使在高还原电势下，活性Cu+物种也保持稳定，*OCO形成的过电位通过掺入Zn纳米片而发生正移，这两者都显著提高了B-Cu-Zn GDE的eCO2RR性能。
参考文献
Yanfang Song, et al, B-Cu-Zn gas diffusion electrodes for CO2 electroreduction to C2+ products at high current densities, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI： 10.1002/anie.202016898
https://doi.org/10.1002/anie.202016898
