膜电极组件 (MEA) CO2 电解槽是生产碳中性化学品的一种很有前途的方法；然而，它们通常存在与气体扩散电极 (GDE) 的溢流相关的稳定性问题。因此，迫切需要了解这些设备中的水管理，并设计出具有稳定和高效电催化性能的电极。
在这里，丹麦技术大学Brian Seger通过原位 X 射线衍射 (XRD) 分析研究了抑制 Cu 上 CO2 还原反应 (CO2RR) 选择性的可能原因。
文章要点
1）operando XRD能够监测 GDE 中的电解质演变和碳酸氢盐的形成，而在线气相色谱仪和质谱仪使研究人员能够将这些变化与 CO2 电解 (CO2E) 过程中的阴极和阳极产物分布相关联。
2）研究人员发现了阴极 GDE 中盐沉淀的直接证据，这会导致电解质积聚和析氢反应 (HER) 增加。此外，还观察到 HER 的增加与细胞电位的下降有关，这至少部分是由于通过膜的离子传输从碳酸盐转变为更具导电性的氢氧根离子。因此，这项工作表明，适当的离子管理是提高整个设备耐用性的重要关键。
参考文献
Asger B. Moss, et al, In operando investigations of oscillatory water and carbonate effects in MEA-based CO2 electrolysis devices, Joule, 2023
DOI: 10.1016/j.joule.2023.01.013
https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.01.013
