Tackling the proton limit under industrial electrochemical CO2 reduction by a local proton shuttle

质子 电化学 法拉第效率 质子输运 电极 工作(物理) 扩散 材料科学 质子交换膜燃料电池 分析化学(期刊) 化学 化学物理 催化作用 物理 物理化学 核物理学 热力学 有机化学
作者
Tianye Shao,Kang Yang,Sheng Chen,Min Zheng,Ying Zhang,Qiang Li,Jingjing Duan
出处
期刊:Carbon energy [Wiley]
卷期号:6 (4) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/cey2.416
摘要

Abstract Industrial CO 2 electroreduction has received tremendous attentions for resolution of the current energy and environmental crisis, but its performance is greatly limited by mass transport at high current density. In this work, an ion‐polymer‐modified gas‐diffusion electrode is used to tackle this proton limit. It is found that gas diffusion electrode‐Nafion shows an impressive performance of 75.2% Faradaic efficiency in multicarbon products at an industrial current density of 1.16 A/cm 2 . Significantly, in‐depth electrochemical characterizations combined with in situ Raman have been used to determine the full workflow of protons, and it is found that HCO 3 − acts as a proton pool near the reaction environment, and HCO 3 − and H 3 O + are local proton donors that interact with the proton shuttle −SO 3 − from Nafion. With rich proton hopping sites that decrease the activation energy, a “Grotthuss” mechanism for proton transport in the above system has been identified rather than the “Vehicle” mechanism with a higher energy barrier. Therefore, this work could be very useful in terms of the achievement of industrial CO 2 reduction fundamentally and practically.
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
王一博完成签到,获得积分10
刚刚
俺村俺忒帅完成签到,获得积分10
刚刚
liujia发布了新的文献求助10
刚刚
zoe_zzz发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
WJ发布了新的文献求助10
2秒前
xanderxue完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
程程程哇完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
fnxb发布了新的文献求助10
4秒前
充电宝应助qqqq采纳,获得10
5秒前
巨型肥猫完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
李健应助烦烦烦采纳,获得10
6秒前
CHRIS发布了新的文献求助10
6秒前
平淡的天思完成签到,获得积分10
6秒前
佳语妍说发布了新的文献求助10
7秒前
maguodrgon发布了新的文献求助150
7秒前
三金大王发布了新的文献求助10
8秒前
edge发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
慈祥的惜梦应助Anonymous采纳,获得30
9秒前
permanent完成签到,获得积分10
10秒前
田様应助Mxx采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
showave完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
嘎嘣豆发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
1111chen发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Microvascular Surgery in Head and Neck Reconstruction 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
Media Today Mass Communication in a Converging World 9th Edition 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6840453
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8549075
关于积分的说明 18189282
捐赠科研通 6189937
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3039926
关于科研通互助平台的介绍 2029514
邀请新用户注册赠送积分活动 2017477