Cation Crossover Limits Accessible Current Densities for Zero-Gap Alkaline CO2 Reduction to Ethylene

乙烯 还原(数学) 电流(流体) 渡线 零(语言学) 化学 材料科学 无机化学 物理 热力学 数学 催化作用 有机化学 计算机科学 语言学 哲学 人工智能 几何学
作者
Hunter Simonson,Danielle A. Henckel,Walter Klein,K.C. Neyerlin,Wilson A. Smith
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
被引量:4
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c06744
摘要

Traditional CO2 reduction systems often fail in an alkaline environment due to the interaction of CO2 with a high-pH electrolyte, where carbonate and bicarbonate ion formation results in potassium-containing salt precipitation. The presence of the salt crystals causes a reduction in the selectivity of the electrolyzer toward CO2 conversion. Here, the critical operational variables, which elicit the salting out process, are investigated (i.e., ion transport). When the electrolyzer exceeds a critical current density, H2 evolution dominates CO2 reduction due to salt formation, which is confirmed by postmortem cross-sectional SEM-EDS of the electrode. The critical current density decreases with an increasing membrane thickness or anolyte ionic strength. Cathode salt formation is mediated by the unmitigated crossover of cations from the anolyte to the cathode across an anion exchange membrane, through which cations are imperfectly excluded. It is likely that electric field-driven migration promotes an increase in concentration of potassium across the membrane, until, at the critical current density for that electrolyzer arrangement, the concentration of potassium and bicarbonate ions exceeds the solubility limit of KHCO3, leading to salt precipitation.
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
1秒前
1秒前
zipzhang完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
读研有点小难应助逸风望采纳,获得10
2秒前
4秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
打打应助欣欣子采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
Mor711发布了新的文献求助10
7秒前
FF发布了新的文献求助10
9秒前
luxia完成签到 ,获得积分10
9秒前
朴素凡阳发布了新的文献求助10
10秒前
Ava应助胡先生采纳,获得10
11秒前
大气的夜绿完成签到,获得积分10
12秒前
saner32完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
saner32发布了新的文献求助10
15秒前
幽默平安发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
李在猛完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
20秒前
美好的老黑完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
朵朵发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
纷扰发布了新的文献求助10
24秒前
斑ban发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
A Step-by-Step Guide to Qualitative Data Coding 2nd Edition 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6679174
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8425715
关于积分的说明 18009406
捐赠科研通 5895894
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2980558
邀请新用户注册赠送积分活动 1956457
关于科研通互助平台的介绍 1889092