Directly‐Deposited Ultrathin Solid Polymer Electrolyte for Enhanced CO2 Electrolysis

材料科学 电解 电解质 阳极 阴极 膜 化学工程 聚合物 离子交换 纳米技术 无机化学 电极 离子 有机化学 复合材料 物理化学 工程类 化学 生物化学
作者
Muflih A. Adnan,Ali Shayesteh Zeraati,Shariful Kibria Nabil,Tareq A. Al‐Attas,Kannimuthu Karthick,Cao‐Thang Dinh,Ian D. Gates,Md Golam Kibria
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (12) 被引量:32
标识
DOI:10.1002/aenm.202203158
摘要

Abstract The economic viability of carbon dioxide electroreduction (CO 2 R) relies on improved performance accompanied by scalable system design. Membranes are commonly used for the separation of reduction and oxidation products as well as to provide a suitable micro‐environment for CO 2 R. Commercial membranes often address only one of the key challenges in CO 2 R: either they offer a suitable micro‐environment for CO 2 R (e.g., anion exchange membrane) or suppress carbonate cross‐over (e.g., cation exchange membrane and bipolar membrane). This work presents a cation‐infused ultrathin (≈3 µm) solid polymer electrolyte (CISPE) that concomitantly addresses both challenges via a bidirectional ion transport mechanism and suppressed cathode flooding. This directly‐deposited CISPE (that substitutes the commonly used pre‐made membrane) enables record high full‐cell energy efficiency of 28% at 100 mA cm −2 for one‐step CO 2 electrolysis to ethylene (C 2 H 4 ) with ≈110 h of stable operation. This translates into a record low energy cost of 290 GJ per ton C 2 H 4 for the end‐to‐end process (i.e., CO 2 capture and electroreduction, carbonate regeneration, CO 2 separation from anode and cathode streams) in a membrane electrode assembly CO 2 R. The present work offers a versatile design paradigm for functional polymer electrolytes, opening the door to stable, and efficient electrolysis of high‐value feedstock chemicals and fuels using low‐cost catalysts.
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
1秒前
277发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
SciGPT的应助被滴滴答答采纳,获得10
1秒前
2秒前
gqwe发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
852的应助被斑马采纳,获得10
4秒前
4秒前
所所的应助被善良鸡翅采纳,获得10
4秒前
加菲丰丰举报求助违规成功
4秒前
AireenBeryl531举报求助违规成功
4秒前
贪玩的秋柔举报求助违规成功
4秒前
罗淑茵发布了新的文献求助10
4秒前
星辰大海的应助被natureking采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
cms20的应助被Yueee采纳,获得10
5秒前
csf完成签到,获得积分10
5秒前
陈鑫发布了新的文献求助10
5秒前
罗布林卡完成签到,获得积分0
5秒前
5秒前
充电宝的应助被缥缈的又亦采纳,获得10
6秒前
plh完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
minglinzi发布了新的文献求助10
6秒前
LYH完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
熊大发布了新的文献求助10
7秒前
Navial30发布了新的文献求助10
7秒前
玉意完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
孙朱珠发布了新的文献求助10
8秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
9秒前
别光给我发综述完成签到,获得积分10
9秒前
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
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
Critical Bildung: Hegel and the Logic of Diremption 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 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 8036893
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9472607
关于积分的说明 21260928
捐赠科研通 7606351
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3390256
关于科研通互助平台的介绍 2522089
邀请新用户注册赠送积分活动 2427501