Bipolar Membrane with Porous Anion Exchange Layer for Efficient and Long‐Term Stable Electrochemical Reduction of CO2 to CO

法拉第效率 材料科学 阴极 降级(电信) 限制电流 电化学 化学工程 离子 电极 分析化学(期刊) 化学 色谱法 电气工程 有机化学 物理化学 生物化学 工程类
作者
Joey Disch,Stefan Ingenhoven,Severin Vierrath
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (38) 被引量:15
标识
DOI:10.1002/aenm.202301614
摘要

Abstract Bipolar membranes in forward bias have the potential to address several challenges of alkaline zero‐gap CO 2 electrolyzers. However, the inevitable gas evolution of CO 2 at the membrane junction typically leads to delamination and failure of the membrane after a few hours, limiting its applicability in electrolyzers so far. In this work, a bipolar membrane with a perforated anion exchange layer is presented that allows the CO 2 gas to flow back to the cathode and thus preventing accumulation of gas at the junction. This configuration for the first time enables stable operation of a forward bias bipolar membrane showing a degradation rate of 0.5 mV h −1 in a 200 h constant current hold at 100 mA cm − 2 and 3.1 V. Highest reported energy efficiency of EE CO = 39% and Faradaic efficiency of FE CO = 96% at 200 mA cm − 2 among forward bipolar membranes prove that the perforated membrane does not compromise efficiency. A maximum CO 2 single‐pass conversion of 52% at 0.75 mL CO2 min −1 cm − 2 and a low specific energy consumption of 665 kJ mol −1 CO 2 shows that this concept is superior not only to other bipolar membranes in the literature, but potentially also to conventional anion exchange membrane‐based electrolyzers.

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
刚刚
GPTea应助龙仔采纳,获得20
1秒前
1秒前
qianqian发布了新的文献求助10
1秒前
KKK发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
iNk应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
iNk应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
sks完成签到,获得积分20
2秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研小白应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
cloverdown发布了新的文献求助10
3秒前
iNk应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
SciGPT应助犹豫小海豚采纳,获得10
3秒前
飞飞应助科研通管家采纳,获得50
3秒前
3秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
杨咩咩完成签到,获得积分10
3秒前
iNk应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
4秒前
史超发布了新的文献求助10
4秒前
lll发布了新的文献求助10
4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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Digital and Social Media Marketing 600
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 5992205
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7441952
关于积分的说明 16065006
捐赠科研通 5134084
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2753763
邀请新用户注册赠送积分活动 1726606
关于科研通互助平台的介绍 1628468