由于二氧化碳（CO₂）具有储存间歇性可再生电能的潜力，同时有助于缓解紧迫的CO₂排放问题，因此电化学CO₂还原（CO₂R）受到了人们广泛的研究。电化学CO₂R面临的主要挑战在于，其复杂的反应网络和对催化剂结构（化学状态、组成、小面和形貌）的动态变化以及电极/电解质界面上的非催化剂组分，即反应环境的异常敏感，导致无法可控这一反应。迄今为止，对上述催化剂动态变化/反应环境与CO₂R性能之间相互作用的综合分析还很少，甚至没有。

基于此，根据最新的电化学CO₂R报道，新加坡国立大学Lei Wang总结了催化过程中观察到的催化剂动态变化。然后，将上述动态变化与其对催化性能的影响相关联。讨论了反应环境对CO₂R性能的影响。最后，对其未来的研究进行了展望，以阐明催化剂动态变化和反应环境的影响来源，从而更好地控制CO₂R到预期的产品。

文章要点

1）阴极催化剂形貌能够影响CO₂还原的选择性、活性和持久性。一系列变量，包括催化剂表面粗糙度，催化剂表面电子结构，表面原子配位，局部pH和催化剂的传质都可以通过改变催化剂形貌来直接改变。作者总结了催化剂形貌的动态变化与CO₂R催化性能之间的内在联系。此外，总结了铜基和非铜基催化剂在CO₂R过程中化学态的动态变化及其对催化性能影响的最新研究进展。

2）CO₂R对其反应环境非常敏感，因此，系统中阴极催化剂之外的其他组分（如电解质、膜、GDE结构和阳极）也会影响CO₂R的催化性能。作者总结了最近报道的这些组分的动态变化及其对CO₂R催化性能的影响。

参考文献

Jiayi Chen, Lei Wang, Effects of the Catalyst Dynamic Changes and Influence of the Reaction Environment on the Performance of Electrochemical CO₂ Reduction, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202103900

https://doi.org/10.1002/adma.202103900