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.
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
Hello应助猪猪hero采纳,获得10
刚刚
今后应助xiuxiu_27采纳,获得10
1秒前
1秒前
jjy发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
在人类完成签到,获得积分10
1秒前
哈雷彗星完成签到,获得积分10
1秒前
系统提示发布了新的文献求助10
1秒前
luca驳回了Orange应助
2秒前
孙二二完成签到,获得积分10
2秒前
迷人圣诞树很闲完成签到,获得积分10
2秒前
优秀的修洁完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
顺心的惜蕊完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Lucas应助等待的乐儿采纳,获得10
4秒前
嘉梦完成签到,获得积分10
4秒前
激动的从霜完成签到,获得积分10
4秒前
大门神发布了新的文献求助10
4秒前
思源应助xiaokezhang采纳,获得10
5秒前
6秒前
swsx1317完成签到,获得积分10
6秒前
从容飞凤发布了新的文献求助10
6秒前
皮卡皮卡完成签到 ,获得积分10
7秒前
无花果应助qq小兵采纳,获得10
7秒前
7秒前
1111发布了新的文献求助10
8秒前
小马甲应助bwbw采纳,获得10
9秒前
Zhang发布了新的文献求助10
9秒前
会编程真是太好了完成签到 ,获得积分10
9秒前
哭泣的猕猴桃完成签到,获得积分10
10秒前
wwwwyyyy发布了新的文献求助10
10秒前
烧烤完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
烩面大师完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
fdd博发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527699
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107752
关于积分的说明 9286499
捐赠科研通 2805513
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539954
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709759