新加坡国立大学汪磊/广州大学纪永飞Nat Commun：解析和缓解电压依赖性的界面稳定性挑战，实现CO(₂)高效转化为多碳产物

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第一作者：陈雷 通讯作者：纪永飞，汪磊 通讯单位：广州大学，新加坡国立大学 论文DOI: 10.1038/s41467-024-51466-8 全文速览 电催化CO 2 还原为多碳产物是一种实现碳中和经济的有前景的方法。然而，这些过程的能量效率仍然较低，尤其是在高电流密度下。在此，我们证明了能量效率低的原因很大程度是由于电催化过程中催化剂层的不稳定性（即水淹等问题）所导致的高浓度过电位。为了解决这一挑战，本研究开发了具有较低多碳产物形成活化能的铜/镓双金属催化剂。因此，降低的活化能过电位使得催化体系能够在低阴极电位下实现具有高的二氧化碳还原电流密度，确保催化剂层的良好稳定性，从而将浓度过电位降至最低。优化后的双金属催化剂在超过1A cm -2 的高电流密度下，多碳产物生成的阴极能量效率超过50%。此外，在零间隙膜电极组件反应器中 ………………………………