Promoting Cu-catalysed CO2 electroreduction to multicarbon products by tuning the activity of H2O

电解质 电化学 法拉第效率 化学 盐(化学) 水活度 产量(工程) 联轴节(管道) 电极 电流密度 热力学 材料科学 物理化学 冶金 物理 工程类 量子力学 含水量 岩土工程
作者
Hao Zhang,Jiaxin Gao,David Raciti,Anthony Shoji Hall
出处
期刊:Nature Catalysis [Nature Portfolio]
卷期号:6 (9): 807-817 被引量:64
标识
DOI:10.1038/s41929-023-01010-6
摘要

The electrochemical reduction of CO2 to valuable C2+ feedstocks is hindered by the competitive formation of C1 products and H2 evolution. Here we tuned the H2O thermodynamic activity between 0.97 and 0.47 using water-in-salt electrolytes to obtain mechanistic insights into the role of H2O in controlling C–C coupling versus C1 product formation on Cu electrodes. By lowering the thermodynamic H2O activity to 0.66, we obtained a Faradaic efficiency of ~73% at a partial current density of −110 mA cm−2 for C2+ products, at modest overpotentials. The adjustment of the thermodynamic H2O activity provided fine control over C2+/C1 ratios, spanning a range from 1 to 20. The trends support the pivotal role of the thermodynamic H2O activity in increasing the CO surface coverages and promoting C–C coupling to C2 products. These findings highlight the potential of tuning thermodynamic H2O activity as a guiding principle to maximize CO2 reduction into highly desirable C2+ products. Copper-based electrocatalysts promote the formation of high-value multicarbon products from CO2, but the process competes with C1 product formation. Now a strategy is presented to tune the activity of water by using water-in-salt electrolytes to increase the C2+/C1 ratio.
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
刚刚
SciGPT应助大虫子采纳,获得10
刚刚
1秒前
科研通AI5应助钮祜禄废废采纳,获得10
1秒前
Loooong应助LEETHEO采纳,获得20
1秒前
小蘑菇应助kkk采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
Apple完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
SYLH应助学习通采纳,获得10
5秒前
derrrrrsin发布了新的文献求助10
5秒前
思源应助539采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
LX77bx完成签到,获得积分10
7秒前
豆乳嘟嘟发布了新的文献求助10
7秒前
三三发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
bkagyin应助淡淡的如松采纳,获得10
8秒前
9秒前
ced发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
烟花应助fantasy采纳,获得10
10秒前
FashionBoy应助杨杨采纳,获得10
11秒前
11秒前
喷火龙完成签到,获得积分20
12秒前
小白应助苏靖采纳,获得30
13秒前
ZSJ完成签到,获得积分10
13秒前
SYLH应助苏靖采纳,获得30
13秒前
欣雨发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
科研通AI2S应助bbanshan采纳,获得10
14秒前
研友_nv2r4n完成签到,获得积分10
15秒前
ywx发布了新的文献求助10
15秒前
过过发布了新的文献求助10
16秒前
zoushiyi发布了新的文献求助10
16秒前
JamesPei应助Ann采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
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
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
Walking a Tightrope: Memories of Wu Jieping, Personal Physician to China's Leaders 400
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 3787623
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3333179
关于积分的说明 10260046
捐赠科研通 3048732
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1673284
邀请新用户注册赠送积分活动 801756
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760338