Liquid–Solid Boundaries Dominate Activity of CO2 Reduction on Gas-Diffusion Electrodes

电催化剂 电解质 电解 气体扩散 扩散 气体扩散电极 电化学 溶解 化学工程 化学 电极 相(物质) 化学物理 纳米技术 材料科学 有机化学 物理化学 热力学 物理 工程类
作者
Nathan T. Nesbitt,Thomas Burdyny,Hunter Simonson,Danielle A. Salvatore,Divya Bohra,Recep Kaş,Wilson A. Smith
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:10 (23): 14093-14106 被引量:190
标识
DOI:10.1021/acscatal.0c03319
摘要

Electrochemical CO2 electrolysis to produce hydrocarbon fuels or material feedstocks offers a renewable alternative to fossilized carbon sources. Gas-diffusion electrodes (GDEs), composed of solid electrocatalysts on porous supports positioned near the interface of a conducting electrolyte and CO2 gas, have been able to demonstrate the substantial current densities needed for future commercialization. These higher reaction rates have often been ascribed to the presence of a three-phase interface, where solid, liquid, and gas provide electrons, water, and CO2, respectively. Conversely, mechanistic work on electrochemical reactions implicates a fully two-phase reaction interface, where gas molecules reach the electrocatalyst's surface by dissolution and diffusion through the electrolyte. Because the discrepancy between an atomistic three-phase versus two-phase reaction has substantial implications for the design of catalysts, gas-diffusion layers, and cell architectures, the nuances of nomenclatures and governing phenomena surrounding the three-phase-region require clarification. Here we outline the macro, micro, and atomistic phenomena occurring within a gas-diffusion electrode to provide a focused discussion on the architecture of the often-discussed three-phase region for CO2 electrolysis. From this information, we comment on the outlook for the broader CO2 electroreduction GDE cell architecture.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
QIAO完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
童童完成签到,获得积分10
刚刚
佼佼者发布了新的文献求助10
1秒前
王磊发布了新的文献求助10
1秒前
吴广发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
婷婷完成签到 ,获得积分10
2秒前
11发布了新的文献求助10
2秒前
前进四19发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
WangXuerong发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
Yidong完成签到,获得积分10
4秒前
CipherSage应助coci采纳,获得10
5秒前
小毛线完成签到,获得积分10
5秒前
soul发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Likx发布了新的文献求助10
6秒前
万能图书馆应助TingWan采纳,获得10
6秒前
Lucas应助sincere-辉采纳,获得10
7秒前
yanyue发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
朴艺晨完成签到 ,获得积分10
7秒前
SciGPT应助研友_nxeAlZ采纳,获得10
7秒前
杨雁歌关注了科研通微信公众号
8秒前
Geodada发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
张张张完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
shenyanlei发布了新的文献求助10
11秒前
归尘举报Carpediem求助涉嫌违规
11秒前
12秒前
DijiaXu应助daqing1725采纳,获得10
12秒前
12秒前
迷路念真发布了新的文献求助10
13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
Acute Mountain Sickness 2000
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
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 5070635
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4291701
关于积分的说明 13371472
捐赠科研通 4111985
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2251839
邀请新用户注册赠送积分活动 1256879
关于科研通互助平台的介绍 1189544