Polyelectrolyte Additive‐Modulated Interfacial Microenvironment Boosting CO2 Electrolysis in Acid

电解质 化学 聚电解质 Boosting(机器学习) 材料科学 化学工程 电解 电极 计算机科学 复合材料 物理化学 聚合物 机器学习 工程类
作者
Anqi Wang,Wangxin Ge,Wen Sun,Xuedi Sheng,Lei Dong,Wenfei Zhang,Hongliang Jiang,Hongliang Jiang,Chunzhong Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (1): e202412754-e202412754 被引量:29
标识
DOI:10.1002/anie.202412754
摘要

Abstract Acidic CO 2 electrolysis offers a promising strategy to achieve high carbon utilization and high energy efficiency. However, challenges still remain in suppressing the competitive hydrogen evolution reaction (HER) and improving product selectivity. Although high concentrations of potassium ions (K + ) can suppress HER and accelerate CO 2 reduction, they still inevitably suffer from salt precipitation problems. In this study, we demonstrate that the sulfonate‐based polyelectrolyte, polystyrene sulfonate (PSS), enables to reconstruct the electrode‐electrolyte interface to significantly enhance the acidic CO 2 electrolysis. Mechanistic studies reveal that PSS induces high local K + concentrations through the electrostatic interaction between PSS anions and K + . In situ spectroscopy reveals that PSS reshapes the interfacial hydrogen–bond (H‐bond) network, which is attributed to the H‐bonds between PSS anions and hydrated proton, as well as the steric hindrance of the additive molecules. This greatly weakens proton transfer kinetics and leads to the suppression of undesirable HER. As a result, a Faradaic efficiency of 93.9 % for CO can be achieved at 250 mA cm −2 , simultaneous with a high single‐pass carbon efficiency of 72.2 % on commercial Ag catalysts in acid. This study highlights the important role of the electrode‐electrolyte interface induced by polyelectrolyte additives in promoting electrocatalytic reactions.
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
moshang发布了新的文献求助10
刚刚
ACaca完成签到,获得积分10
刚刚
aa发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
龍龖龘发布了新的文献求助10
刚刚
雯雯发布了新的文献求助10
1秒前
个性小海豚完成签到,获得积分10
1秒前
英姑应助水123采纳,获得10
2秒前
2秒前
HHHH发布了新的文献求助10
2秒前
沉默的海冬完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
笑点低机器猫完成签到,获得积分10
3秒前
细心冬日发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
Ava应助龍龖龘采纳,获得10
6秒前
zzyy完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
搜集达人应助活泼的鼠标采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.2应助户学静采纳,获得10
7秒前
香蕉觅云应助macchazuki采纳,获得10
7秒前
小白Jerry发布了新的文献求助10
8秒前
Ava应助paddi采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
Ciel发布了新的文献求助10
10秒前
猪皮恶人发布了新的文献求助10
11秒前
友好的冰巧完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
传奇3应助Khan采纳,获得10
13秒前
13秒前
DLDL完成签到,获得积分10
14秒前
小叶子完成签到,获得积分20
14秒前
南风发布了新的文献求助40
15秒前
水123发布了新的文献求助10
15秒前
我是老大应助可靠白安采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.4应助Dean采纳,获得80
15秒前
16秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Reading and Understanding Health Research 500
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7251549
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8874035
关于积分的说明 18730628
捐赠科研通 6931418
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199473
关于科研通互助平台的介绍 2374329
邀请新用户注册赠送积分活动 2174053