近日，我院佘小杰博士以第一作者在国际顶级期刊《Nature Energy》上发表研究型论文“Pure-water-fed electrocatalytic CO2 reduction to ethylene beyond 1000 h stability at 10 A” （Nat. Energy 2024, 9, 8191）。本工作是由江苏大学、香港理工大学、牛津大学和台湾国立同步辐射中心共同合作完成。
可再生能源驱动的电催化CO2还原技术（ECO2R）作为“双碳”背景下重要的减排技术受到广泛关注。然而，目前该技术主要受限于高效催化剂的研制，以及电解系统中碳酸盐形成和交叉、电解质损失等所导致的电催化CO2还原系统稳定性、耐久性差的问题。基于此，本研究首先通过构建高性能的晶界与堆垛层错型Cu基催化剂，强化C-C偶联反应，实现了其在流动相电解池中C2H4产物的选择性突破80%；其次，为了实现电解系统在工况条件下的稳定性和耐久性，研发了以纯水供给型的膜电极电解系统，实现了ECO2R系统长达1000多个小时的稳定性，并且无CO2和电解质的损失，彻底解决了困扰ECO2R领域的瓶颈问题——碳酸盐沉积。该工作将有力助推电催化CO2还原技术的产业化，为我国的碳达峰、碳中和提供理论基础和实践经验。
该工作得到了国家自然科学基金项目的资助。
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41560-023-01415-4
