电催化还原CO₂制备多碳化学品是一个具有前景的碳中和技术路线，但是CO₂电催化还原反应的能量效率仍然非常低，特别是在大电流密度下的情况。

有鉴于此，新加坡国立大学汪磊教授、广州大学纪永飞教授等报道发现能量效率较低的部分原因源于催化剂层在电解反应过程中的高浓度和高过电势导致催化剂层不稳定。

本文要点
（1）

为了解决催化剂层在电解反应过程中不稳定的问题，作者开发了Cu/Ga双金属催化剂，这种双金属催化剂能够降低生成多碳产物的活化能，因此在更低的过电势进行电催化反应，从而实现了具有实用性的大电流密度和低过电势，从而保证催化剂层具有稳定性，降低过电势。

（2）

优化后的双金属催化剂在1 A cm^-2电流密度时制备多碳产物的能量效率达到50 %，在零间隙的膜组电解槽进行电催化反应实现了2 A cm^-2电流密度，整个电解槽的能量效率超过30 %。

参考文献

Chen, L., Chen, J., Fu, W. et al. Energy-efficient CO₍₂₎ conversion to multicarbon products at high rates on CuGa bimetallic catalyst. Nat Commun 15, 7053 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-51466-8

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51466-8