二氧化碳(CO₂)电还原反应(CO₂RR)为将二氧化碳转化为有价值的化学品和燃料提供了一种很有前途的策略。酸性电解液中的CO₂RR由于抑制了碳酸盐的生成而具有各种优点。然而，在酸性环境中，由于没有氢氧化物促进CO₂的扩散，其反应速度受到了CO₂扩散缓慢的严重限制。

在这里，九州大学Miho Yamauchi设计了一种采用铜基超薄超疏水大孔层的气体扩散电极(GDE)的优化结构，其中CO₂的扩散得到了极大的增强。

文章要点

1）即使在机械变形条件下，这种GDE仍保持其适用性。

2）在酸性电解液中，CO₂RR的法拉第效率为87%，多碳产物(C₂₊)的部分电流密度为−1.6A cm⁻²，当施加稀释度为25%的CO₂时，部分电流密度为−0.34A cm⁻²。

3）在强酸性环境中，C₂₊的形成是由催化剂及其氢氧化物共同控制的二级反应。

参考文献

Sun, M., Cheng, J. & Yamauchi, M. Gas diffusion enhanced electrode with ultrathin superhydrophobic macropore structure for acidic CO2 electroreduction. Nat Commun 15, 491 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-44722-4

https://doi.org/10.1038/s41467-024-44722-4