High carbon efficiency in CO-to-alcohol electroreduction using a CO reservoir

法拉第效率 催化作用 选择性 碳纤维 电化学 电催化剂 能量转换效率 化学工程 纳米颗粒 无机化学 材料科学 化学 电极 纳米技术 有机化学 工程类 复合数 光电子学 物理化学 复合材料
作者
Sungjin Park,Ivan Grigioni,Tartela Alkayyali,Byoung‐Hoon Lee,Jiheon Kim,Erfan Shirzadi,Roham Dorakhan,Geonhui Lee,Jehad Abed,Filippo Bossola,Eui Dae Jung,Yongxiang Liang,Mi Gyoung Lee‬,Ali Shayesteh Zeraati,Dong Ha Kim,David Sinton,Edward H. Sargent
出处
期刊:Joule [Elsevier BV]
卷期号:7 (10): 2335-2348 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.joule.2023.08.001
摘要

The electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR) has progressed but suffers an energy penalty from CO2 loss due to carbonate formation and crossover. Cascade CO2 to CO conversion followed by CO reduction addresses this issue, but the combined figures of carbon efficiency (CE), energy efficiency (EE), selectivity, and stability require improvement. We posited that increased CO availability near active catalytic sites could maintain selectivity even under CO-depleted conditions. Here, we present a heterojunction carbon reservoir catalyst (CRC) architecture that combines copper nanoparticles with porous carbon nanoparticles. The pyridinic and pyrrolic functionalities of CRC can absorb CO enabling high CE under CO-depleted conditions. With CRC catalyst, we achieve ethanol FE and CE of 50% and 93% (CE∗Faradaic efficiency [FE] = 47%) in flow cell at 200 mA cm−2, fully doubling the best prior CE∗FE to ethanol. In membrane electrode assembly (MEA) system, we show sustained efficiency over 85 h at 100 mA cm−2.
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
胜利完成签到,获得积分10
3秒前
小勇仔给小勇仔的求助进行了留言
3秒前
Siavy完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
6秒前
科目三应助Cx330采纳,获得10
8秒前
张子豪完成签到,获得积分10
9秒前
Godnian发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Lisztan发布了新的文献求助10
10秒前
胜利发布了新的文献求助30
11秒前
zezeze发布了新的文献求助30
11秒前
陌陌完成签到,获得积分10
11秒前
Lucas应助JieyuWen采纳,获得10
11秒前
annoraz完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
科研通AI2S应助Bin_Liu采纳,获得10
12秒前
15秒前
wanci应助活力翼采纳,获得10
17秒前
LEGEND完成签到,获得积分10
17秒前
曾斯诺发布了新的文献求助10
18秒前
木子李完成签到 ,获得积分10
18秒前
zezeze完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
XIA完成签到 ,获得积分10
20秒前
小陈完成签到,获得积分10
20秒前
超帅的盼发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
Godnian完成签到,获得积分10
24秒前
JPH1990完成签到,获得积分10
24秒前
小马甲应助曾斯诺采纳,获得30
25秒前
李秋秋发布了新的文献求助10
25秒前
28秒前
30秒前
Cx330发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
小伙子发布了新的文献求助10
33秒前
无名应助徐梓睿采纳,获得20
35秒前
黄函发布了新的文献求助10
36秒前
蓝天发布了新的文献求助10
36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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
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 6353410
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8168474
关于积分的说明 17193058
捐赠科研通 5409566
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863763
邀请新用户注册赠送积分活动 1841128
关于科研通互助平台的介绍 1689880