Advances and challenges in understanding the electrocatalytic conversion of carbon dioxide to fuels

电催化剂 可再生能源 二氧化碳电化学还原 碳纤维 电化学 材料科学 大规模运输 生化工程 纳米技术 催化作用 化学 电极 一氧化碳 物理化学 有机化学 工程类 复合材料 电气工程 复合数
作者
Yuvraj Y. Birdja,Elena Pérez‐Gallent,Marta C. Figueiredo,Adrien J. Göttle,Federico Calle‐Vallejo,Marc T. M. Koper
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:4 (9): 732-745 被引量:2021
标识
DOI:10.1038/s41560-019-0450-y
摘要

The electrocatalytic reduction of carbon dioxide is a promising approach for storing (excess) renewable electricity as chemical energy in fuels. Here, we review recent advances and challenges in the understanding of electrochemical CO2 reduction. We discuss existing models for the initial activation of CO2 on the electrocatalyst and their importance for understanding selectivity. Carbon–carbon bond formation is also a key mechanistic step in CO2 electroreduction to high-density and high-value fuels. We show that both the initial CO2 activation and C–C bond formation are influenced by an intricate interplay between surface structure (both on the nano- and on the mesoscale), electrolyte effects (pH, buffer strength, ion effects) and mass transport conditions. This complex interplay is currently still far from being completely understood. In addition, we discuss recent progress in in situ spectroscopic techniques and computational techniques for mechanistic work. Finally, we identify some challenges in furthering our understanding of these themes. Electrocatalytic reduction of CO2 to fuels could be used as an approach to store renewable energy in the form of chemical energy. Here, Birdja et al. review current understanding of electrocatalytic systems and reaction pathways for these conversions.
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
Dang1987完成签到,获得积分10
刚刚
爆米花应助无私的以冬采纳,获得10
1秒前
滴迪氐媂完成签到 ,获得积分10
1秒前
小蘑菇应助victhr采纳,获得100
2秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
大个应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
甘新儿应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
shinysparrow应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
鹿见林发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
幻月完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
bkagyin应助豆乳嘟嘟采纳,获得10
6秒前
颜色发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Dang1987发布了新的文献求助10
7秒前
hzh发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Yxian完成签到,获得积分10
10秒前
好名字发布了新的文献求助10
10秒前
英姑应助ZXC采纳,获得10
12秒前
orixero应助曾经阁采纳,获得10
12秒前
张一二二二完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
灿灿陈发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
Maigret完成签到,获得积分10
14秒前
鹿见林发布了新的文献求助10
14秒前
研友_8DAv0L发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
高大的冰双完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 1250
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
APA educational psychology handbook, Vol 1: Theories, constructs, and critical issues 700
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3652029
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3216168
关于积分的说明 9711094
捐赠科研通 2924027
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1601448
邀请新用户注册赠送积分活动 754175
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 732987