正向偏压的双极膜有可能解决碱性零间隙二氧化碳电解槽的几个挑战。然而，膜连接处不可避免的二氧化碳气体逸出通常会导致膜在几个小时后分层和失效，从而限制了其在电解槽中的应用。
在这项工作中，弗莱堡大学Severin Vierrath提出了一种带有穿孔阴离子交换层的双极膜，它允许二氧化碳气体流回阴极，从而防止气体在连接处积聚。
文章要点
1）这种配置首次实现了正向偏压双极膜的稳定运行，在100 mA cm−2和3.1V下保持200小时恒定电流时，显示出0.5 mV h−1的降解率。
2）在正向双极膜中，在 200 mA cm−2 下，EECO 的最高能量效率 = 39%，FECO 的法拉第效率 = 96%，证明穿孔膜不会影响效率。此外，0.75 mLCO2 min−1 cm−2时的最大CO2单程转化率为52%，以及665 kJ mol−1CO2的低比能耗表明，这一概念不仅优于文献中的其他双极性膜，而且有潜力也适用于传统的基于阴离子交换膜的电解槽。
参考文献
Joey Disch, et al, Bipolar Membrane with Porous Anion Exchange Layer for Efficient and Long-Term Stable Electrochemical Reduction of CO2 to CO, Adv. Energy Mater. 2023, 2301614
DOI: 10.1002/aenm.202301614
https://doi.org/10.1002/aenm.202301614
