用于二氧化碳电催化还原的电解器研究进展（英文）

作者：高敦峰^*; 魏鹏飞; 李合肥; 林龙; 汪国雄^*; 包信和

来源：Acta Physico - Chimica Sinica, 2021, 37(05): 126-140.

• CO2电解器
• 电催化还原
• 能量效率
• 工业级电流密度
• 流动池
• 膜电极

可再生能源驱动的二氧化碳电催化还原反应(CO2RR)是实现CO2高效转化和利用的有效途径。电解器的理性设计对于提高CO2RR性能及其工业放大应用具有重要意义。电解器构型及其操作条件在很大程度上决定了电极附近的局部反应环境,从而调变催化性能。本文深度剖析了三种CO2电解器(H型电解池、流动电解池和膜电极电解池)的研究进展和现状,结合文献报道,在电流密度、法拉第效率、能量效率和稳定性等四个关键性能参数上比较和讨论了不同电解器构型的优缺点及其对CO2RR性能的影响。面向实际应用的CO2RR研究应该把工业级电流密度作为提高其它三个指标的前提。尽管目前还存在一些问题和挑战,膜电极电解器被认为是最具工业应用前景的技术方案。本文最后提出了一些可能的研究策略和机遇,展望了该领域的未来发展趋势。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院大连化学物理研究所; 催化基础国家重点实验室