通过可再生能源将CO₂还原为高价值多碳C₂₊燃料、化学品受到广泛关注，由于该方法能够消除大气环境中的CO₂，促进碳循环的闭环。迄今为止，在较高电流密度（＞100 mA cm^-2）中实现电催化CO₂还原用于实现较高的产物选择性和长期稳定性，仍具有非常高的难度。有鉴于此，斯坦福大学戴宏杰等报道了一种简单的在多孔气体扩散层结构电极（GDL）上电化学沉积Cu电催化剂，实现了稳定的、选择性在中性KCl电解液中将CO₂电化学还原生成C₂₊产物的方法，该方法中直接使用CO₂气流作为反应物，在H型电解池中、100 mA cm^-2电流密度中实现了C₂₊的较高选择性。

本文要点：

（1）

在流动相电解池过程中，2 M KCl电解液中的Cu/GDL阴极实现了较好的电催化稳定性，比以往广泛报道的在KOH碱性电解液中的电化学反应性能更好。发现在碱性环境中阴极CO₂还原反应中Cu电极发生刻蚀/腐蚀现象，这种作用在中性电解液中得以缓解。

（2）

通过Cu/GDL阴极和KCl阴极电解液、担载于泡沫镍上的NiFe氢氧化物NiFe/NF作为阳极和碱性KOH阳极电解液，通过Nafion膜将阴阳极分离，在~30 h和电流密度达到150 mA cm^-2的流动相CO₂还原反应中，通过添加电解液维持pH稳定，在生成C₂₊的能量转化效率达到40 %，法拉第效率达到~75 %。

参考文献

Xiao Zhang, Jiachen Li, Yuan-Yao Li, Yunha Jung, Yun Kuang, Guanzhou Zhu, Yongye Liang, and Hongjie Dai*, Selective and High Current CO₂ Electro-Reduction to Multicarbon Products in Near-Neutral KCl Electrolytes, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.0c13427

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c13427