酸性电催化CO₂转化是具有前景的克服CO₂利用率较低问题的方法，但是通常过度依赖高浓度K⁺用于阻碍HER反应，导致碳酸盐/碳酸氢盐沉淀的问题，干扰催化活性。

有鉴于此，华中科技大学夏宝玉教授、夏琛沣、海南大学田新龙教授等基于理论计算研究筛选以及指导，开发了碳包覆的针状In₂O₃电催化剂，能够稳定高效率的进行酸性CO₂转化，在较低的K⁺浓度合成HCOOH。

本文要点：

（1）

碳包覆层能够保护高活性In物种溶解和腐蚀，而且产生针尖增强电场，调控不好的H⁺攻击，得到合适的K⁺富集环境。在pH 0.94的酸性电解液环境和300 mA cm^-2电流密度，仅仅需要0.1 M K⁺浓度就达到98.9 %的HCOOH法拉第效率，且稳定时间长达100 h。

（2）

通过将电极组装为25 cm²的电解槽，能够实现创纪录的7 A总电流，持续的以291.6 mmol L^-1 h^-1制备HCOOH。

参考文献

Wang, Z., Liu, D., Xia, C. et al. Tip carbon encapsulation customizes cationic enrichment and valence stabilization for low K⁺ acidic CO₂ electroreduction. Nat Commun 16, 1754 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-56977-6

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56977-6