酸性电催化还原CO₂制备多碳产物（C₂₊）受到广泛关注，因为酸性相比于中性或碱性具有更好的碳利用效率。如何改善酸性电催化还原CO₂制备C₂₊的效率非常重要，尤其是在大电流密度和低K⁺离子浓度。

有鉴于此，中国科学院化学所张建玲研究员等报道离子液体聚合物（PIL, polymeric ionic liquid）覆盖层修饰Cu催化剂表面，显著增强在大电流密度（1.0 A cm^-2），CO₂电催化转化为C₂₊产物的性能。

本文要点：

（1）

对于相对较低的K⁺浓度（1.0 M）的酸性电解液（pH=1.8）和1.0 A cm^-2电流密度，C₂₊产物的法拉第效率达到82.2 %。特别是电流密度高达1.5 A cm^-2，C₂₊产物的法拉第效率仍达到75.8 %。

（2）

实验和理论计算研究结果表明，Cu催化剂表面PIL覆盖层能够阻碍H+扩散到催化剂表面，并且富集K⁺，促进C-C偶联反应。

参考文献

Tan, Z., Zhang, J., Yang, Y. et al. Polymeric ionic liquid promotes acidic electrocatalytic CO₂ conversion to multicarbon products with ampere level current on Cu. Nat Commun 16, 1843 (2025). 

DOI: 10.1038/s41467-025-57095-z

https://www.nature.com/articles/s41467-025-57095-z