CO2 elektroreduktion är en lovande teknik för att omvandla förnybar el och CO2 till högvärdiga bränslen och kemikalier. Selektivitet, energieffektivitet, koldioxideffektivitet och hållbarhet är kriterierna för CO2 elektroreduktionstekniker lämpliga för industriella tillämpningar.
Med alkaliska och neutrala elektrolyter, karbonatbildning från CO2 leder till låg koleffektivitet. Hög energiförbrukning för att regenerera alkaliska elektrolyter och hög resistans hos neutrala elektrolyter orsakar låg energieffektivitet.
Därför CO2 reduktion med sura elektrolyter blir ett hett ämne på grund av dess potential att öka koleffektiviteten och energieffektiviteten. Förbättring av selektiviteten mot CO2 minskning är utmanande i sura förhållanden. Olika metoder föreslogs för att undertrycka H + minska och främja CO2 minskning.
Dock grundläggande frågor om katjoneffekten och lokal pH-effekt på CO2 minskning av sura förhållanden diskuteras fortfarande. Dessutom begränsar bikarbonatfällning i gasdiffusionselektroder hållbarheten hos sura elektrolyter.
Nyligen sammanfattade ett forskarlag under ledning av prof. Jun Gu från Southern University of Science and Technology, Kina, de rapporterade strategierna för att förbättra selektiviteten mot CO2 minskning av sura förhållanden från masstransport och elektrodereaktioner.
Olika tillvägagångssätt, inklusive att lägga till alkalikatjoner, ytdekoration, nanostrukturering och elektronisk strukturmodulering, är designade utifrån dessa två aspekter. Metoderna för simulering av CO2RR under sura förhållanden sammanfattas också.
Slutligen föreslås möjligheterna att ytterligare förbättra energieffektiviteten och hållbarheten för CO2RR-tekniker under sura förhållanden. Denna recension publicerades i Chinese Journal of Catalysis .
Mer information: Xinyi Zou et al, Strategies for efficient CO2 electroreduction in acidic conditions, Chinese Journal of Catalysis (2023). DOI:10.1016/S1872-2067(23)64511-5
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
