原位产CO催化剂层

甲醇电流129 mA/cm²

该催化剂层通过原位生成CO，解决了分子催化剂在气体扩散电极中因CO传质限制导致的活性位点匮乏问题，实现了高效甲醇合成。

李静 · Wang, Hailiang

Journal of the American Chemical Society 2024

参数信息

甲醇部分电流密度

129 mA cm⁻²

甲醇部分电流密度（直接CO还原）

30 mA cm⁻²

技术优势

甲醇电流密度翻两番

通过原位生成CO解决了活性位点CO匮乏问题，甲醇部分电流密度从<30 mA cm⁻²提升到129 mA cm⁻²。

规避CO传质瓶颈

CO2在水中的扩散速率比CO快，直接以CO2为原料，在催化层内部原位生成CO，确保活性位点附近CO供给充足。

无需更改催化剂本体

仍使用CoPc-NH2/CNT催化剂，仅通过切换进料从CO到CO2实现性能突破，便于在现有体系上直接改进。

应用场景

• 电催化CO2还原：直接用CO2高电流密度生产甲醇，推动电催化CO2还原工业化。
• 甲醇合成：替代传统热催化，常温常压电合成甲醇，降低能耗和碳排放。
• CO2利用：将排放的CO2转化为燃料和化工原料，实现碳循环利用。
• 可再生能源储存：将间歇性可再生电力转化为甲醇化学能，实现长期储能。