CO2 electroreduction to multicarbon products in strongly acidic electrolyte via synergistically modulating the local microenvironment

电解质 法拉第效率 选择性 电化学 化学 电解 硫酸 水溶液 本体电解 无机化学 电极 催化作用 有机化学 物理化学
作者
Zesong Ma,Zhilong Yang,Wenchuan Lai,Qiyou Wang,Yan Qiao,Haolan Tao,Cheng Lian,Min Liu,Chao Ma,Anlian Pan,Hongwen Huang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1): 7596-7596 被引量:298
标识
DOI:10.1038/s41467-022-35415-x
摘要

Abstract Electrochemical CO 2 reduction to multicarbon products faces challenges of unsatisfactory selectivity, productivity, and long-term stability. Herein, we demonstrate CO 2 electroreduction in strongly acidic electrolyte (pH ≤ 1) on electrochemically reduced porous Cu nanosheets by combining the confinement effect and cation effect to synergistically modulate the local microenvironment. A Faradaic efficiency of 83.7 ± 1.4% and partial current density of 0.56 ± 0.02 A cm −2 , single-pass carbon efficiency of 54.4%, and stable electrolysis of 30 h in a flow cell are demonstrated for multicarbon products in a strongly acidic aqueous electrolyte consisting of sulfuric acid and KCl with pH ≤ 1. Mechanistically, the accumulated species (e.g., K + and OH − ) on the Helmholtz plane account for the selectivity and activity toward multicarbon products by kinetically reducing the proton coverage and thermodynamically favoring the CO 2 conversion. We find that the K + cations facilitate C-C coupling through local interaction between K + and the key intermediate *OCCO.
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
远鹤完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
务实云朵完成签到 ,获得积分10
1秒前
曾志伟发布了新的文献求助10
2秒前
Accept完成签到,获得积分10
2秒前
别管我完成签到,获得积分20
2秒前
orixero应助MechelleLu采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
vera完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
喔喔完成签到,获得积分10
5秒前
我是老大应助sxs采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
火星弟弟发布了新的文献求助10
7秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
文静紫烟应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
shi发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
鱼雷完成签到,获得积分10
8秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
烟花应助WW采纳,获得10
8秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
通科研应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
现代rong完成签到,获得积分10
8秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
香蕉觅云应助奥本海草采纳,获得10
9秒前
DJDJ完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
上官若男应助奥本海草采纳,获得10
9秒前
似水流年完成签到 ,获得积分10
9秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
cantabile完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(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
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
The Neuroscience of Language 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 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 7679260
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9244229
关于积分的说明 19928152
捐赠科研通 7249902
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3287307
关于科研通互助平台的介绍 2445042
邀请新用户注册赠送积分活动 2290604