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
卡皮巴拉不卡屁完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
梨色发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
华仔应助鹿鹿采纳,获得10
2秒前
claud发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
勤奋的秋寒完成签到,获得积分10
4秒前
jjj完成签到,获得积分10
6秒前
英俊的铭应助JL采纳,获得10
6秒前
Tsingyuan发布了新的文献求助10
6秒前
谢佳霖完成签到,获得积分10
7秒前
orixero应助feixu采纳,获得10
7秒前
童新安完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
后仰跳投so难关注了科研通微信公众号
8秒前
lzx发布了新的文献求助10
8秒前
ysq完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
卡皮巴拉yuan完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.2应助yiheng采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
禾禾禾完成签到,获得积分10
11秒前
张振宇完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
传统的夜云完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
英俊的铭应助愉快的莹采纳,获得10
12秒前
lsh完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
要成功完成签到,获得积分10
13秒前
wangruiyang完成签到,获得积分10
13秒前
SciGPT应助karaha采纳,获得10
14秒前
咕咕嘎嘎发布了新的文献求助10
14秒前
大模型应助灵巧世倌采纳,获得10
14秒前
香蕉觅云应助ww采纳,获得10
14秒前
15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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Rheumatoid arthritis drugs market analysis North America, Europe, Asia, Rest of world (ROW)-US, UK, Germany, France, China-size and Forecast 2024-2028 500
17α-Methyltestosterone Immersion Induces Sex Reversal in Female Mandarin Fish (Siniperca Chuatsi) 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6364657
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8178741
关于积分的说明 17238825
捐赠科研通 5419668
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2867783
邀请新用户注册赠送积分活动 1844790
关于科研通互助平台的介绍 1692309