High-yield electrochemical upgrading of CO2 into CH4 using large-area protonic ceramic electrolysis cells

电解 产量(工程) 电化学 材料科学 高温电解 化学工程 甲烷化 电力转天然气 催化作用 工艺工程 化学 电极 冶金 有机化学 物理化学 工程类 电解质
作者
Zehua Pan,Chuancheng Duan,Tyler Pritchard,Amogh Thatte,Erick A. White,Robert J. Braun,Ryan O’Hayre,Neal P. Sullivan
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:307: 121196-121196 被引量:89
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2022.121196
摘要

Electrochemical production of commodity chemicals via CO2–H2O co-electrolysis using solid oxide electrolysis cells presents a promising cost-effective energy-storage approach. Here, we harness the unique property of protonic ceramic electrolysis cells (PCEC) and demonstrate direct electrochemical production of CH4 from CO2–H2O in a PCEC unit-cell stack. An exceptional CH4-yield ratio of 34.6% from only CO2–H2O reactants and greater than 70% with exhaust H2 recycle were achieved under an electrolysis current of –1 A cm–2 at 450 °C. Additionally, the electrochemical co-conversion of CO2–H2O offered a higher CH4-yield ratio compared to the thermochemical conversion of CO2–H2 under certain operating conditions, indicating possible electrochemical promotion of catalytic CO2 methanation. Techno-economic analyses were conducted to reveal potential operating conditions that yield a promising levelized cost of fuel production. The demonstrated good performance of the unit-cell stack shows promising scalability of PCECs for practical application from a system-level viewpoint.
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
Vyasa完成签到,获得积分10
1秒前
浅池星完成签到 ,获得积分10
1秒前
eeee发布了新的文献求助10
1秒前
脑洞疼应助lan采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.2应助栀初采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
李珂发布了新的文献求助10
5秒前
Qingchun发布了新的文献求助10
5秒前
QWQ发布了新的文献求助10
5秒前
qq发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
qwerty完成签到,获得积分20
5秒前
suans发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
waoidiosjdqaq完成签到,获得积分10
7秒前
苒苒完成签到,获得积分10
8秒前
独特的小霜完成签到,获得积分10
8秒前
飞白发布了新的文献求助10
8秒前
碧蓝绮山发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
于晓军发布了新的文献求助10
10秒前
Jasper应助高贵书南采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
SciGPT应助sdjakdj采纳,获得10
11秒前
无辜稀完成签到,获得积分20
12秒前
Starwalker应助trial采纳,获得50
13秒前
FashionBoy应助余生采纳,获得10
14秒前
ljr65发布了新的文献求助10
14秒前
平淡秋白发布了新的文献求助10
15秒前
喔喔发布了新的文献求助30
15秒前
吸墨发布了新的文献求助10
15秒前
yu发布了新的文献求助10
16秒前
bkagyin应助朱大帅采纳,获得10
16秒前
Akim应助牧野牧采纳,获得10
16秒前
lmm完成签到,获得积分10
16秒前
优雅语兰完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6541178
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8332028
关于积分的说明 17855371
捐赠科研通 5647278
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2936507
邀请新用户注册赠送积分活动 1912638
关于科研通互助平台的介绍 1773743