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
一韩之信发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
blablawindy发布了新的文献求助10
刚刚
ximi发布了新的文献求助10
刚刚
123发布了新的文献求助10
1秒前
Kafka完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
深情安青应助nieqian采纳,获得10
1秒前
高贵振家发布了新的文献求助10
2秒前
Autumn发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
苏某的小通完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
彧辰完成签到 ,获得积分10
4秒前
Miao完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
完美世界应助张天采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
luxkex发布了新的文献求助20
6秒前
三四郎给ati的求助进行了留言
7秒前
泡泡发布了新的文献求助10
7秒前
玲子发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
Jasper应助wei采纳,获得10
9秒前
10秒前
Janet发布了新的文献求助10
10秒前
斯文败类应助尊敬寒松采纳,获得10
10秒前
大魔王发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.1应助半生瓜采纳,获得10
11秒前
11秒前
徐凌凤发布了新的文献求助10
11秒前
秋水发布了新的文献求助10
12秒前
原味发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
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
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