《能源环境科学》发表肖丽庄林课题组二氧化碳电解器研究进展

新闻网讯（通讯员何剑超）使用一节锂离子电池，便可实现二氧化碳（CO ₂ ）的工业级转化。这是化学与分子科学学院肖丽、庄林课题组关于CO ₂ 电化学转化的最新研究进展。这将彻底打消工业界对CO ₂ 电化学转化技术的顾虑，同时由于工作条件温和，无须高温高压，技术成本可大幅降低。

英国皇家化学会能源领域旗舰期刊 Energy & Environmental Science （《能源环境科学》，影响因子30+）近日在线发表了这一成果，博士生尹征磊和彭汉青是论文共同第一作者。

将CO ₂ 转化为液态燃料或高附加值化学品是近年来非常热门的研究领域，其中电化学方法是最被看好的途径，因为电化学可以直接利用太阳能、风能等可再生能源产生的电力。不过，电化学方法还原CO ₂ 这项技术的前景一直存在争议。由于CO ₂ 在水溶液中的溶解度低（约40 mmol/L），会限制此技术的工业应用规模。突破CO ₂ 溶解度限制须借助气体扩散电极，特别是采用聚合物电解质（polymer electrolyte）代替传统的液态电解质。然而，由于缺乏适用的高性能碱性聚合物电解质（APE），目前多数CO ₂ 电解器不得不采用流动电解液的设计。

肖丽、庄林课题组在碱性聚合物电解质燃料电池（APEFC）方面开展了近二十年的研究，近年来在材料、催化和器件等方面不断取得突破性进展。同时，他们积极探索将高性能APE应用于CO ₂ 电解器，终于取得重要突破。基于APE的CO ₂ 电解器工作在温和条件下（室温至90摄氏度），采用纯水操作，无须加入任何液态电解质，该电解器的电流密度高达500 mA/cm ² @ 3 V，与工业水电解的电流密度相当，而且CO ₂ 转化为CO的法拉第效率达90%。

原文链接：

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/EE/C9EE01204D

（编辑：陈丽霞）