在中性/碱性电催化CO2还原过程生成碳酸盐/碳酸氢盐是影响电催化CO2还原的非常严重问题。这种生成的碳酸盐/碳酸氢盐将降低CO2的单程转化效率,而且由于碳酸盐/碳酸氢盐物种参与电极反应,导致器件的寿命降低。
目前解决这个困难和挑战的方法是在酸性电解液运行CO2电催化反应。
近日,苏州大学李彦光(Yanguang Li)、王昱沆(Yuhang Wang)等报道了一种酸性膜电极组电催化CO2电化学还原为CO的器件。通过使用零间隙膜电催化器件和酸性电解液条件,将Ag气体扩散电极将CO2还原为CO,IrOx阳极催化OER,通过阳离子交换膜分离阴极和阳极。在较低的电流密度和H+和Cs+比例为1:1的稀电解液,能够得到最好电催化反应性能和较高的CO法拉第效率。当H+ vs Cs+的比例更高,具有更高的电催化性能。
由于该工作非常重要,Nature Catalysis的Marçal Capdevila-Cortada对该项工作总结和点评。
参考文献
Marçal Capdevila-Cortada, Acid solution, Nat Catal 5, 1073 (2022)
DOI: 10.1038/s41929-022-00903-2
https://www.nature.com/articles/s41929-022-00903-2
Binbin Pan, Jia Fan, Jie Zhang, Yuqing Luo, Cong Shen, Chaoqiang Wang, Yuhang Wang*, and Yanguang Li*, Close to 90% Single-Pass Conversion Efficiency for CO2 Electroreduction in an Acid-Fed Membrane Electrode Assembly, ACS Energy Lett. 2022, 7, 12, 4224–4231
DOI: 10.1021/acsenergylett.2c02292
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.2c02292