双电层的形成通常控制CO2电化学还原的速率和选择性。离子相关性严格定义了对电催化性能至关重要的双层性质，包括电容和电位梯度的定位。然而，关于离子相关性对CO2电还原的影响仍比较少。
近日，威斯康星大学麦迪逊分校Matthew A. Gebbie使用基于离子液体的电解质中CO2到CO的电化学转化来研究离子相关性的出现如何随着离子浓度的增加而影响反应速率和选择性。
文章要点
1）值得注意的是，研究人员发现在乙腈中0.9 M离子液体的中间浓度下，依赖于电势的CO2还原速率显著加快，并且CO的法拉第效率显著提高，这是以前没有研究过的浓度方案。从0.025 M到1.1 M，CO2还原的起始电位保持在2.01 V（相对于Ag/Ag+），而在纯离子液体的极限下，增加到2.04 V。因此，观察到的CO2还原的加速源自于电位依赖性驱动力的放大，而不是起始电位的变化。
2）研究人员指出，最大活性浓度对应于双电层表现出最强屏蔽的条件，这将使电场局域化以稳定极性中间体。
研究表明，通过调节离子团簇来调节体静电屏蔽长度提供了一种加速内球和外球电化学反应的一般方法。
参考文献
Beichen Liu, et al, Tuning Ionic Screening To Accelerate Electrochemical CO2Reduction in Ionic Liquid Electrolytes, ACS Catal. 2022
DOI: 10.1021/acscatal.2c02154
https://doi.org/10.1021/acscatal.2c02154
