A Cu hollow fiber with coaxially grown Bi nanosheet arrays as an integrated gas-penetrable electrode enables high current density and durable formate electrosynthesis

纳米片 电合成 材料科学 法拉第效率 电极 电流密度 可逆氢电极 原电池 电解质 纳米技术 化学工程 工作电极 化学 电化学 冶金 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Zhongjie Meng,Fang Wang,Zhengguo Zhang,Shixiong Min
出处
期刊:Nanoscale [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:16 (5): 2295-2302
标识
DOI:10.1039/d3nr05982k
摘要

While high current density formate (HCOO-) electrosynthesis from CO2 reduction has been achieved in a flow cell assembly, the inevitable flooding and salt precipitation of traditional gas-diffusion electrodes (GDEs) severely limit the overall energy efficiency and stability. In this work, an integrated gas-penetrable electrode (GPE) for HCOO- electrosynthesis was developed by coaxially growing vertically aligned high density Bi nanosheet arrays on a porous Cu hollow fiber (Bi NSAs@Cu HF) via controllable galvanic replacement. The interior porous Cu HF serves as a robust gas-penetrable and conductive host for continuously delivering CO2 gas to surface-anchored Bi NSAs, resulting in numerous well-balanced triphase active interfaces for the electrocatalytic CO2 reduction reaction (CO2RR). The most active Bi NSAs@Cu HF GPE exhibits a high HCOO- faradaic efficiency (FEHCOO-) of over 80% in a wide potential window (330 mV) with a linearly increased partial current density (jHCOO-) up to -261.6 mA cm-2 at -1.11 V vs. the reversible hydrogen electrode (RHE). The Bi NSAs@Cu HF GPE also sustains a FEHCOO- of >80% at a high total current density of -300 mA cm-2, corresponding to a jHCOO- of >-240 mA cm-2, for more than 60 h. This work provides new perspectives on designing efficient and durable integrated GPEs for a sustainable CO2RR on a large scale.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
魔幻凝云发布了新的文献求助10
1秒前
北城南笙完成签到,获得积分10
1秒前
热心凝阳关注了科研通微信公众号
2秒前
十三完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
李女士发布了新的文献求助10
5秒前
周少完成签到,获得积分10
9秒前
niu发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
hutu发布了新的文献求助10
14秒前
三余发布了新的文献求助10
15秒前
磊xl完成签到,获得积分10
16秒前
华仔应助独特的星星采纳,获得10
19秒前
领导范儿应助dj采纳,获得10
19秒前
19秒前
青青完成签到 ,获得积分10
20秒前
草拟大坝举报可可求助涉嫌违规
21秒前
热心凝阳发布了新的文献求助10
23秒前
Tal完成签到,获得积分10
25秒前
领导范儿应助son采纳,获得10
26秒前
27秒前
任妮发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
dj完成签到,获得积分20
31秒前
31秒前
GGGYYY发布了新的文献求助10
32秒前
芒果发布了新的文献求助20
34秒前
dj发布了新的文献求助10
35秒前
WZQ完成签到,获得积分10
39秒前
鹿晓亦完成签到,获得积分10
39秒前
独特的星星完成签到,获得积分20
39秒前
42秒前
李健应助牛哞哞采纳,获得30
43秒前
wzf完成签到,获得积分20
43秒前
Maren完成签到,获得积分10
44秒前
Jasper应助任妮采纳,获得10
45秒前
祖之微笑发布了新的文献求助10
45秒前
日月星完成签到,获得积分10
48秒前
50秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 460
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2397516
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2099082
关于积分的说明 5291163
捐赠科研通 1826980
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910649
版权声明 560023
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486763