Distinct CO2-run-out regime from steric effect of electric double layer in electrochemical CO2 reduction

电化学 电解 电场 电流密度 位阻效应 极化(电化学) 工作(物理) 化学物理 材料科学 电解质 电流(流体) 纳米技术 化学 热力学 电极 物理 物理化学 立体化学 量子力学
作者
Longfei Chen,Hao Feng,Ying Zhang,Dong Liu,Qiang Li
出处
期刊:Applied physics reviews [American Institute of Physics]
卷期号:11 (3)
标识
DOI:10.1063/5.0214255
摘要

The field of electrochemical CO2 reduction reaction (eCO2RR) is pursuing high operating current densities, eventually controlled by CO2 transport. Here, we develop a new multiscale modeling approach that is able to more generally describe the effects of the electric double layer (EDL) on CO2 transport over a wide potential window extending to utmost potentials. By leveraging it, we identify a distinct CO2-run-out regime where the supply of CO2 runs out due to the EDL steric effect from a dense layer of solvated cations with the maximum layer thickness equal to the solvated cation size. Consequently, CO2RR current density drops at a relatively negative transition potential generating a bell-shaped polarization curve, which is in contrast to the CO2-transport-limited regime where the current density reaches a plateau. Furthermore, we develop a graphical method, verified by experimental data, to generally predict the transition to the CO2-run-out regime. This work sheds new light on the EDL effects for catalyst design and electrolyzer engineering.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
青云完成签到,获得积分10
1秒前
倒霉的芒果完成签到 ,获得积分10
1秒前
酷酷的树叶完成签到 ,获得积分10
3秒前
翟闻雨完成签到,获得积分10
3秒前
cdd完成签到,获得积分10
4秒前
闵不悔完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
小果完成签到 ,获得积分10
8秒前
隼叶完成签到 ,获得积分10
9秒前
少女徐必成完成签到 ,获得积分10
10秒前
鲁滨逊完成签到 ,获得积分10
12秒前
追梦发布了新的文献求助10
13秒前
Joy完成签到,获得积分10
14秒前
归尘应助nteicu采纳,获得10
15秒前
Nakjeong完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
Hiram完成签到,获得积分10
17秒前
科研通AI2S应助姗姗采纳,获得10
17秒前
18秒前
21秒前
Shaynin完成签到,获得积分10
21秒前
聪明的寒梅完成签到 ,获得积分10
22秒前
栾小鱼发布了新的文献求助10
23秒前
小破仁完成签到,获得积分10
26秒前
songyu完成签到,获得积分10
30秒前
斯奈克完成签到,获得积分10
30秒前
咄咄完成签到 ,获得积分10
31秒前
欢喜板凳完成签到 ,获得积分0
31秒前
32秒前
七七完成签到,获得积分10
32秒前
林天完成签到,获得积分10
34秒前
JKL77完成签到 ,获得积分10
35秒前
滴滴答答完成签到 ,获得积分10
36秒前
邢夏之完成签到 ,获得积分10
37秒前
简单完成签到 ,获得积分10
38秒前
39秒前
盼盼完成签到,获得积分10
39秒前
完美世界应助Justtry采纳,获得10
42秒前
倾听阳光完成签到 ,获得积分10
42秒前
栾小鱼完成签到,获得积分10
43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
SOFT MATTER SERIES Volume 22 Soft Matter in Foods 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
Circulating tumor DNA from blood and cerebrospinal fluid in DLBCL: simultaneous evaluation of mutations, IG rearrangement, and IG clonality 500
Food Microbiology - An Introduction (5th Edition) 500
A Systemic-Functional Study of Language Choice in Singapore 400
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4870938
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4161119
关于积分的说明 12902597
捐赠科研通 3916846
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2150877
邀请新用户注册赠送积分活动 1169150
关于科研通互助平台的介绍 1072985