使用可再生电力的酸性二氧化碳电解还原（CO₂R）有望高效生产可储存的液体化学品，二氧化碳利用率高达100%。然而，强烈的寄生析氢反应（HER）限制了其选择性和能量效率（EE），尤其是在安培级电流密度下。

南京大学Miao Zhong和马萨诸塞大学洛厄尔分校Fanglin Che等提出，提高催化剂上的CO₂R中间体覆盖率可以促进CO₂R，同时抑制HER。

本文要点：

（1）

作者确定并设计了具有强*OCHO亲和力和弱*H结合力的坚固Cu₆Sn₅催化剂，在1.2 A cm^-2和pH=1下甲酸（FA）生产的法拉第效率（FE）达到91%。值得注意的是，单程碳效率在300小时内以0.5 A cm^-2的速度达到了77.4%的新基准。原位电化学傅里叶变换红外光谱显示，与pH值为1的锡相比，Cu₆Sn₅的OCHO覆盖率提高了约2.8倍。

（2）

使用无阳离子、基于固态电解质的膜电极组件，作者在130小时内生产了0.36 M纯度为88% FE的FA，全电池EE为37%。

参考文献:

Yu, X., Xu, Y., Li, L. et al. Coverage enhancement accelerates acidic CO2 electrolysis at ampere-level current with high energy and carbon efficiencies. Nat Commun 15, 1711 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-45988-4

https://doi.org/10.1038/s41467-024-45988-4