CO₂电解有望利用可再生能源和资源生产碳基化学品和燃料。然而，其工业应用受到高电流密度下CO₂、电子、质子和产物（CEPP）转移的严重限制。

近日，滑铁卢大学陈忠伟院士，余爱萍教授，华南师范大学王新教授提出了一种电解器，其使用含水CO₂饱和阴极电解液在整个多孔电极中的强制对流，并利用CO₂(g)-液体-催化剂界面的原位形成来改善CEPP转移并达到高电流密度。

文章要点

1）由于局部压力降低的影响，由于局部压力的影响，来自溶解的CO2和碳酸氢盐的气态CO₂的脱溶增加，加快了CO₂的供应；此外，扩散层厚度减小了10倍，促进了CEPP的同时转移。

2）研究人员通过原位电沉积和配体修饰来合成Ag基催化剂。其中，阴极纤维完全被配体修饰的Ag活性位点包裹，提供了丰富的活性位点并促进了反应动力学。利用Ag基催化剂，实现了3.37 A cm^-2的最大电流密度，并组装了一个放大的4×100 cm²的电解槽，CO产率达到了90.61 h^-1。

这项研究为环境CO2电解技术的商业放大提供了有前途的电极结构，并且可以扩展到电化学合成和能量存储系统的工业应用。

参考文献

Wen, G., Ren, B., Wang, X. et al. Continuous CO2 electrolysis using a CO2 exsolution-induced flow cell. Nat Energy (2022).

DOI：10.1038/s41560-022-01130-6

https://doi.org/10.1038/s41560-022-01130-6