Microenvironment effects from first principles multiscale modeling of electrochemical CO2 reduction

还原(数学) 计算机科学 电化学 生化工程 化学 工程类 数学 电极 几何学 物理化学
作者
Francesca Lorenzutti,Ranga Rohit Seemakurthi,Evan Johnson,Santiago Morandi,Pavle Nikacevic,Núria López,Sophia Haussener
标识
DOI:10.26434/chemrxiv-2024-ff7s8-v2
摘要

Electrochemical CO2 reduction will be a key player in net-zero technologies, yet its industrial implementation is limited. Improvements by fine-tuning the microenvironments, electrolyte environments around the catalytic sites, have been scarce due to the interplay between electrode kinetics and transport. Here, we couple atomistic insights with continuum transport via ab-initio multiscale modeling, explicitly including electrolyte effects at all scales. The model was validated on Ag planar electrodes in several liquid electrolytes and the current dependence with voltage aligns with experimental observations. We show that a balance between CO2 diffusion and cation accumulation needs be achieved to obtain optimal rates. In ionomers, this limitation can be overcome since organic cations-based microenvironments are present at a fixed concentration, but water management becomes critical. Our approach paves the way towards rational microenvironment design in electrochemical CO2 conversion.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小慧儿完成签到 ,获得积分10
刚刚
英姑应助潇洒之卉采纳,获得20
刚刚
海的呼唤完成签到,获得积分10
1秒前
李明发布了新的文献求助10
1秒前
hhhr发布了新的文献求助10
3秒前
驴锅锅发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
8秒前
fjhsg25发布了新的文献求助10
8秒前
务实的罡完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
领导范儿应助Sir.夏季风采纳,获得10
11秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
子虚发布了新的文献求助10
14秒前
GYPP发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
lyw发布了新的文献求助10
16秒前
李明完成签到,获得积分10
16秒前
wer完成签到,获得积分10
16秒前
Chouvikin完成签到,获得积分10
17秒前
Emanon发布了新的文献求助10
18秒前
传奇3应助文静的人雄采纳,获得10
19秒前
丘比特应助GYPP采纳,获得10
20秒前
20秒前
20秒前
21秒前
21秒前
烟花应助fjhsg25采纳,获得10
23秒前
马里奥完成签到,获得积分10
26秒前
大方白安发布了新的文献求助10
26秒前
Sir.夏季风发布了新的文献求助10
27秒前
Jiayana发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
29秒前
ZZZ完成签到 ,获得积分10
29秒前
子虚完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Les Mantodea de Guyane 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 950
Field Guide to Insects of South Africa 660
Product Class 33: N-Arylhydroxylamines 300
Machine Learning in Chemistry 300
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3387472
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3000244
关于积分的说明 8790029
捐赠科研通 2686174
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1471475
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 680307
邀请新用户注册赠送积分活动 673072