Improving the Energy Efficiency of CO Electrolysis by Controlling Cu Domain Size in Gas Diffusion Electrodes

过电位 电解 法拉第效率 气体扩散电极 材料科学 电极 阴极 化学工程 气体扩散 扩散 催化作用 一氧化碳 化学 电化学 电解质 物理 物理化学 工程类 热力学 生物化学
作者
Joshua A. Rabinowitz,Donald S. Ripatti,Ruperto G. Mariano,Matthew W. Kanan
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:7 (11): 4098-4105 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.2c01978
摘要

Carbon monoxide electrolysis is a potential bridge between CO2-to-CO technologies and renewable C2+ platform chemicals, but CO reduction (COR) cathode performance must improve to advance these systems. A key challenge is designing COR catalyst layers on gas diffusion electrodes with adequate electron, ion, and gas transport for high current densities. Here we study the effects of Cu domain size and loading in catalyst layers composed of Cu nanoparticles (NPs) and PTFE gas-transporting domains. Using a special ink solvent that stably disperses PTFE, we optimize the PTFE content to create catalyst layers with networks of ∼5 μm wide Cu NP domains. Such layers provide favorable COR transport properties even at very high Cu loadings, which reduces the COR overpotential. In a 24 h electrolysis, an optimized Cu/PTFE electrode achieves a 73.5% single-pass conversion efficiency at 200 mA cm–2 and 2.13 V with 76% Faradaic efficiency for COR, including 18% for propanol.
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
hena完成签到,获得积分10
刚刚
隐形曼青应助hhh采纳,获得10
刚刚
小天完成签到,获得积分10
1秒前
blaiteness完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
4秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
星星轨迹完成签到,获得积分10
4秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
大模型应助妖孽宇采纳,获得10
4秒前
6秒前
果果发布了新的文献求助10
8秒前
dongdong发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI5应助舒适路人采纳,获得10
9秒前
9秒前
zhangzhang发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
莫愁完成签到,获得积分10
11秒前
fttf完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
小确幸完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
十六完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
15秒前
123发布了新的文献求助10
15秒前
涵涵发布了新的文献求助20
16秒前
852应助Jerry采纳,获得10
17秒前
二三完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
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 3786101
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3331636
关于积分的说明 10251844
捐赠科研通 3046973
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1672320
邀请新用户注册赠送积分活动 801243
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760059