离子液体缓冲夹层

大电流下稳定产C₂₊

在电解液与催化剂之间引入含离子液体的缓冲层，同时延长CO停留时间与稳定活性位点，解决了高电流密度下CO₂传质限制与催化剂失活难题。

Wen, Guobin · 王新 · Tan, Lichao · 高瑞 · Luo, Dan · Duan, Xiaoman · Zhu, Ning · Ma, Qianyi · Yu, Aiping · Chen, Zhongwei

Journal of the American Chemical Society 2025

具体参数

偏电流密度

{'zh': '1.30', 'en': '1.30'} A/cm²

稳定性

{'zh': '200', 'en': '200'} h

碳损失

{'zh': '6', 'en': '6'} %

技术优势

CO停留更久

缓冲层中离子液体通过偶极-偶极作用和氢键吸引CO，延长其停留时间，促进C-C偶联。

活性位点不易失活

离子液体通过施加电位促进Cu₂O再生，使Cu₂O衍生铜的活性位点保持稳定，实现超200小时运行。

放大后碳损失极低

策略放大至100 cm²流通池后，碳损失低于6%，表明该设计具备工业放大潜力。

应用场景

• CO₂电还原：用于提升大电流下CO₂电还原至C₂₊产物的产率和稳定性。
• 电合成燃料：用于高电流密度下电合成燃料，提升C₂₊产物选择性和长期运行能力。
• 液流电池：用于大规模流动电合成系统，减少碳损失，提高C₂₊产物的电流效率。