通过可再生能源电催化还原CO₂是一种具有前景的合成化学品和燃料的方法，但是电催化还原CO₂需要高能量密度。产氧反应是电催化还原CO₂反应的主要问题，电催化产氧反应通常非常缓慢，并且容易导致阳极碳材料的损失。

有鉴于此，武汉大学晏宁等在同一个电化学反应器内将电催化还原CO₂与氢氧化反应集成。

本文要点：

（1）

通过Ni(OH)₂/NiOOH介导用于阻碍阳极碳的损失，并且通过将反应产物转移的方式避免氢氧化催化剂的中毒。构筑的电解器件能够在低于0.9 V的电压（50 mA cm^-2）分别生成气体产物（CO）或者可溶产物（甲酸盐），产物的选择性高达95.3 %，电催化稳定时间长达100 h。

（2）

因为这种电催化反应体系能够将OER反应转变为热力学和动力学上更优势的反应，因此这种结合氢氧化的CO₂电催化还原体系极化损失降低22 %，包括电催化产氢的整体能量损失降低42%。这项工作展示CO₂电催化和制氢结合的前景和机会，而且为发展改善能源/价格的能源转化和存储技术提供可能。

参考文献

Jiang, X., Ke, L., Zhao, K. et al. Integrating hydrogen utilization in CO₂ electrolysis with reduced energy loss. Nat Commun 15, 1427 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-45787-x

https://www.nature.com/articles/s41467-024-45787-x