Directly‐Deposited Ultrathin Solid Polymer Electrolyte for Enhanced CO2 Electrolysis

材料科学 电解 电解质 阳极 阴极 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
芭温行由完成签到,获得积分20
刚刚
研友_VZG7GZ应助能干豆芽采纳,获得10
1秒前
阳光清涟完成签到,获得积分10
1秒前
liviawong发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
贱小贱完成签到,获得积分10
1秒前
tuanzi完成签到,获得积分10
1秒前
芒果牛奶昔完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI2S应助隐形的邦布采纳,获得10
2秒前
悦己完成签到,获得积分10
3秒前
高强发布了新的文献求助10
3秒前
元气弹完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
飼飬猿完成签到,获得积分10
4秒前
xht完成签到,获得积分10
4秒前
细心的ovo完成签到,获得积分10
4秒前
传奇3应助炸鱼饼采纳,获得10
4秒前
dm发布了新的文献求助10
4秒前
虚幻丸子完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Souvenir完成签到,获得积分10
5秒前
shilong.yang完成签到,获得积分10
5秒前
牛司完成签到,获得积分10
5秒前
乐观的谷菱完成签到,获得积分10
5秒前
Eternity2025应助Rick采纳,获得10
5秒前
maow完成签到,获得积分10
6秒前
犹豫战斗机完成签到,获得积分10
6秒前
上官若男应助Jc采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
xu发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
田様应助舒适的如萱采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
bulinggu完成签到,获得积分20
8秒前
阳阳秋发布了新的文献求助10
9秒前
Sunsets完成签到 ,获得积分10
9秒前
xnwql关注了科研通微信公众号
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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
the fractional Laplacian 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7668729
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9237113
关于积分的说明 19884837
捐赠科研通 7237888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3284157
关于科研通互助平台的介绍 2442994
邀请新用户注册赠送积分活动 2285870