Pure-water-fed, electrocatalytic CO2 reduction to ethylene beyond 1,000 h stability at 10 A

电解质 阳极 无机化学 碱金属 化学 阴极 法拉第效率 膜 碳酸乙烯酯 乙烯 离子交换 碳酸盐 氢 电极 离子 催化作用 有机化学 物理化学 生物化学
作者
Xiaojie She,Ling-Ling Zhai,Yifei Wang,Pei Xiong,Molly Meng‐Jung Li,Tai‐Sing Wu,Man‐Chung Wong,Xuyun Guo,Zhihang Xu,Huaming Li,Hui Fang Xu,Ye Zhu,Shik Chi Edman Tsang,Shu Ping Lau
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:9 (1): 81-91 被引量:259
标识
DOI:10.1038/s41560-023-01415-4
摘要

Abstract Electrocatalytic CO 2 reduction at near-ambient temperatures requires a complex inventory of protons, hydroxyls, carbonate ions and alkali-metal ions at the cathode and anode to be managed, necessitating the use of ion-selective membranes to regulate pH. Anion-exchange membranes provide an alkaline environment, allowing CO 2 reduction at low cell voltages and suppression of hydrogen evolution while maintaining high conversion efficiencies. However, the local alkaline conditions and the presence of alkali cations lead to problematic carbonate formation and even precipitation. Here we report a pure-water-fed (alkali-cation-free) membrane–electrode–assembly system for CO 2 reduction to ethylene by integrating an anion-exchange membrane and a proton-exchange membrane at the cathode and anode side, respectively, under forward bias. This system effectively suppresses carbonate formation and prevents salt precipitation. A scaled-up electrolyser stack achieved over 1,000 h stability without CO 2 and electrolyte losses and with 50% Faradaic efficiency towards ethylene at a total current of 10 A.
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
曾经的千柔完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
镀言完成签到,获得积分10
1秒前
苗条的孤容完成签到,获得积分10
1秒前
寒冷的绮山完成签到,获得积分10
1秒前
CNS完成签到,获得积分10
1秒前
Yjjjj完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
wckow完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
宋怀瑛完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
坚强的安柏完成签到,获得积分10
3秒前
bamboo完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
科研通AI2S的应助被evelyn采纳,获得10
6秒前
July完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
不辣的皮特发布了新的文献求助100
6秒前
Lv完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
小林子完成签到,获得积分10
7秒前
Luo完成签到 ,获得积分10
7秒前
动人的邑完成签到,获得积分10
8秒前
xxz完成签到 ,获得积分10
9秒前
胡子木完成签到,获得积分10
9秒前
甜心肖宝完成签到 ,获得积分10
9秒前
典雅怀寒发布了新的文献求助10
9秒前
微雨若,,完成签到 ,获得积分10
9秒前
王夕月完成签到,获得积分20
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
Campbell's Operative Orthopaedics, E-Book 3000
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8014439
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9461018
关于积分的说明 21183865
捐赠科研通 7585732
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3384559
关于科研通互助平台的介绍 2517738
邀请新用户注册赠送积分活动 2419797