CO₂电化学还原反应（CO₂RR）是一种极有前途的制取高附加值、易回收液体产物的途径。然而由于缺乏高效、坚固的电催化剂，其仍然是一个巨大的挑战。

近日，中科院福建物构所朱起龙研究员报道了首次组装了一种自支撑的大尺寸三维多孔铋系导电网络（Bi-ene-NW），作为高效的超结构电催化膜（ECM），其中原子薄的Bi-烯具有丰富的边缘位缺陷并相互连接，从而使活性中心高度暴露。

文章要点

1）Bi-ene-NW ECM可以作为一种催化阴极，在宽电位窗口和大电流密度下表现出前所未有的CO₂RR制取甲酸盐的性能。

2）当集成到流动电池中的气体扩散电极（GDE）中时，Bi-ene-NW 能够为甲酸盐生产提供高达560 mA cm^-2的行业兼容电流密度。此外，在高电流密度下连续工作500 h以上也具有超稳定性，没有明显的活性衰减。

3）Bi-ene-NW出色的性能离不开其丰富的可及位点，高本征活性、多个相互连接的通道和出色的质量/电荷传输导电性。研究人员通过Operando ATR-IR和理论计算进一步阐明了Bi-ene中粗糙的平面边缘和面内孔隙边缘的丰富缺陷有利于稳定*OCHO中间体。

参考文献

Min Zhang, et al, Engineering conductive network of atomically thin bismuthene with rich defects enables CO₂ reduction to formate with industry compatible current densities and stability, Energy Environ. Sci., 2021

DOI: 10.1039/D1EE01495A

https://doi.org/10.1039/D1EE01495A