开发二氧化碳利用与储能一体化系统对于碳密集型和能源密集型产业具有巨大优势。人们已经努力开发Zn-CO2电池,但获得长循环寿命和低充电电压仍然是一个巨大的挑战。
在这里,北京大学Quanquan Pang发现,这种低效率源于充电时的高势垒析氧反应,通过还原分子的氧化对电池进行再充电,可以同时实现法拉第效率增强的二氧化碳还原和低过电位电池再生。
文章要点
1)通过使用肼氧化,电池在充电电压低至 1.2 V 的情况下表现出超过 1000 小时的长寿命。低充电电压和肼氧化时形成气体产物是稳定催化剂在循环过程中的关键。
2)研究结果表明,通过从根本上控制不对称反应,水电池是实现经济、高能效和可扩展的集成能源存储和二氧化碳转化的可行工具。
参考文献
Liu, Y., An, Y., Zhu, J. et al. Integrated energy storage and CO2 conversion using an aqueous battery with tamed asymmetric reactions. Nat Commun 15, 977 (2024).
DOI:10.1038/s41467-023-44283-y
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44283-y