以CO₂为正极极活性物质的金属- CO₂电池可以同时解决能源和环境问题。当CO₂被灵活还原为由剩余电力驱动的化学品和燃料时，CO₂电池技术由于成本低廉技术可控等更具吸引力，它能够最大限度地提高电力利用率和CO₂增值利用率。以缺质子的碳酸盐为还原产物的非水系金属- CO₂电池具有较高的放电电压和理论比容量相比之下，基于质子耦合电子传递机制进行储能的水系锌-CO₂电池实现了灵活的二氧化碳电化学。在这篇文章中，中科院福建物构所的Yaobing Wang 等总结了从非水性Li- CO₂电池到水性Zn- CO₂电池，再到实用的增值CO₂转换的最近在发展CO₂电化学方面的成果。研究人员在非水性锂- CO₂电池、水性锌-空气电池和水性CO₂还原电催化剂上的工作进一步揭示了电池的机理、设备结构和电催化剂设计。例如，双极膜既能保持碱性阳极液和中性阴极液的稳定性又能保持离子输运的动力学从而成为了水性锌- CO₂电池的装置基础。另外，对于正极上同时催化放电和充电反应的电催化剂，多功能电催化剂的设计不仅对CO₂电化学有重要意义，而且对水性锌- CO₂电池的自发放电和能量效率也有重要意义。

Jiafang Xie, Yaobing Wang et al, Recent Development of CO2 Electrochemistry from Li–CO2 Batteries to Zn–CO2 Batteries, Acc. Chem. Res., 2019

DOI: 10.1021/acs.accounts.9b00179

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.9b00179