Potassium ion modulation of the Cu electrode-electrolyte interface with ionomers enhances CO2 reduction to C2+ products

电解质 电极 选择性 电催化剂 聚苯乙烯 聚合物 材料科学 无机化学 化学工程 纳米技术 化学 电化学 催化作用 复合材料 有机化学 工程类 物理化学
作者
Gavin P. Heim,Meaghan A. Bruening,Charles B. Musgrave,William A. Goddard,Jonas C. Peters,Theodor Agapie
出处
期刊:Joule [Elsevier BV]
卷期号:8 (5): 1312-1321 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.joule.2024.03.019
摘要

Ionomers have shown promise as organic coatings on Cu electrodes to increase the CO2 reduction (CO2R) selectivity toward multi-carbon (C2+) products. However, the effects of systematic polymer structure modification on electrocatalytic performance have been seldom reported. Herein, we report on a series of polystyrene-based ionomers to probe the effect of local [K+] in the Cu electrode microenvironment on CO2R performance. Partial current density toward C2+ products (|jC2+|) increases with [K+] in ionomers, up to 225 mA cm−2. Replacing K+ with [Me4N]+ lowers performance to the level of bare Cu, highlighting the crucial role of K+ in improving C2+ product selectivity. Molecular dynamics simulations show that CO2 diffusivity increases with [K+], implicating CO2 transport to the electrode as a potential mechanism for improved CO2R performance. Our results highlight the intersection of synthetic polymer chemistry and electrocatalysis as a promising strategy in electrode modification toward achieving high selectivity of value-added chemicals.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
可耐的梦琪完成签到,获得积分10
8秒前
果粒橙完成签到 ,获得积分10
9秒前
亦雪发布了新的文献求助20
11秒前
n3pu030036应助小周碎碎念采纳,获得10
12秒前
14秒前
14秒前
彭于晏应助小高同学采纳,获得10
14秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
搜集达人应助liiiii采纳,获得10
15秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
Xenia应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得30
15秒前
16秒前
小虫学长应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
端木熙完成签到,获得积分20
18秒前
可爱的函函应助hysmoment采纳,获得10
18秒前
khurram发布了新的文献求助10
19秒前
21秒前
充电宝应助可耐的梦琪采纳,获得10
23秒前
小蘑菇应助khurram采纳,获得10
26秒前
27秒前
万能图书馆应助Ancestor采纳,获得10
27秒前
ding应助dududu采纳,获得10
27秒前
李昕123发布了新的文献求助10
28秒前
赵勇发布了新的文献求助10
32秒前
kdc完成签到,获得积分10
33秒前
h41692011完成签到 ,获得积分10
34秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778363
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323989
关于积分的说明 10216917
捐赠科研通 3039279
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667934
邀请新用户注册赠送积分活动 798438
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758385