MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1002/anie.202404110

Медицинская библиотека · Angewandte Chemie (International ed. in English) · 2024

Trilayer Polymer Electrolytes Enable Carbon-Efficient CO2 to Multicarbon Product Conversion in Alkaline Electrolyzers.

Wang Jundong, Zhang Yuesheng, Bai Haoxiang, Deng Huiying, Pan Binbin, Li Yanguang, Wang Yuhang

СтатьяПеревод в очереди

Аннотация

The electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR) is an appealing method for carbon utilization. Alkaline CO2 electrolyzers exhibit high CO2RR activity, low full-cell voltages, and cost-effectiveness. However, the issue of CO2 loss caused by (bi)carbonate formation leads to excessive energy consumption, rendering the process economically impractical. In this study, we propose a trilayer polymer electrolyte (TPE) comprising a perforated anion exchange membrane (PAEM) and a bipolar membrane (BPM) to facilitate alkaline CO2RR. This TPE enables the coexistence of high alkalinity near the catalyst surface and the H+ flux at the interface between the PAEM and the cation exchange layer (CEL) of the BPM, conditions favoring both CO2 reduction to multicarbon products and (bi)carbonate removal in KOH-fed membrane electrode assembly (MEA) reactors. As a result, we achieve a Faradaic efficiency (FE) of approximately 46 % for C2H4, corresponding to a C2+ FE of 64 % at 260 mA cm-2, with a CO2-to-C2H4 single-pass conversion (SPC) of approximately 32 % at 140 mA cm-2-nearly 1.3 times the limiting SPC in conventional AEM-MEA electrolyzers. Furthermore, coupling CO2 reduction with formaldehyde oxidation reaction (FOR) in the TPE-MEA electrolyzer reduces the full-cell voltage to 2.3 V at 100 mA cm-2 without compromising the C2H4 FE.

Для цитирования: Wang Jundong, Zhang Yuesheng, Bai Haoxiang, Deng Huiying, Pan Binbin, Li Yanguang, Wang Yuhang. Trilayer Polymer Electrolytes Enable Carbon-Efficient CO2 to Multicarbon Product Conversion in Alkaline Electrolyzers.. Angewandte Chemie (International ed. in English). 2024. DOI: 10.1002/anie.202404110.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.