由于每个电池中反应环境的灵活性，耦合串联电解槽概念预计将为缓慢的催化反应提供动力学优势。

近日，柏林工业大学Peter Strasser设计、组装、测试和分析第一个完整的低温、中性pH值、阴极无贵金属串联CO₂电解槽电池链。

文章要点

1）该串联系统将无银CO₂-to-CO₂/CO电解槽（cell-1）与CO₂/CO-to-C₂₊产品电解槽（cell-2）耦合。Cell-1和Cell-2分别采用选择性Ni-N-C基和Cu基气体扩散阴极，并在可持续的中性pH条件下运行。

2）与单一CO₂至C₂₊电解池系统方法的比较，使用该串联电池系统，实现了在高达700 mA cm⁻¹的电流密度下，乙烯（提高50%）和醇（提高100%）的生产率大幅提高，C₂₊能源效率大幅提高（100%）。

这项研究表明，与单电池设计相比，耦合串联电解槽系统可以提供动力学和实际能量优势，直接从CO₂原料生产增值C₂₊化学品和燃料，无需中间分离或纯化。

参考文献

Möller, T., Filippi, M., Brückner, S. et al. A CO2 electrolyzer tandem cell system for CO2-CO co-feed valorization in a Ni-N-C/Cu-catalyzed reaction cascade. Nat Commun 14, 5680 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-41278-7

https://doi.org/10.1038/s41467-023-41278-7