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Polymer-Supported Liquid Layer Electrolyzer Enabled Electrochemical CO2 Reduction to CO with High Energy Efficiency
ChemistryOpen ( IF 2.5 ) Pub Date : 2021-06-08 , DOI: 10.1002/open.202100084 Shangyu Li 1 , Yiwen Ma 1 , Tiancheng Zhao 1 , Jiaxin Li 1 , Xinyue Kang 1 , Wen Guo 1 , Yunzhou Wen 1 , Liping Wang 1 , Yurui Wang 2 , Renxing Lin 2 , Tiantian Li 2 , Hairen Tan 2 , Huisheng Peng 1 , Bo Zhang 1
ChemistryOpen ( IF 2.5 ) Pub Date : 2021-06-08 , DOI: 10.1002/open.202100084 Shangyu Li 1 , Yiwen Ma 1 , Tiancheng Zhao 1 , Jiaxin Li 1 , Xinyue Kang 1 , Wen Guo 1 , Yunzhou Wen 1 , Liping Wang 1 , Yurui Wang 2 , Renxing Lin 2 , Tiantian Li 2 , Hairen Tan 2 , Huisheng Peng 1 , Bo Zhang 1
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The electrochemical conversion of carbon dioxide (CO2) to carbon monoxide (CO) is a favorable approach to reduce CO2 emission while converting excess sustainable energy to important chemical feedstocks. At high current density (>100 mA cm−2), low energy efficiency (EE) and unaffordable cell cost limit the industrial application of conventional CO2 electrolyzers. Thus, a crucial and urgent task is to design a new type of CO2 electrolyzer that can work efficiently at high current density. Here we report a polymer-supported liquid layer (PSL) electrolyzer using polypropylene non-woven fabric as a separator between anode and cathode. Ag based cathode was fed with humid CO2 and potassium hydroxide was fed to earth-abundant NiFe-based anode. In this configuration, the PSL provided high-pH condition for the cathode reaction and reduced the cell resistance, achieving a high full cell EE over 66 % at 100 mA cm−2.
中文翻译：
聚合物支持的液层电解槽能够以高能效将 CO2 电化学还原为 CO
二氧化碳(CO 2 )电化学转化为一氧化碳(CO)是减少CO 2排放同时将多余的可持续能源转化为重要化学原料的有利方法。在高电流密度（>100 mA cm -2）下，低能效（EE）和难以承受的电池成本限制了传统CO 2电解槽的工业应用。因此，设计一种能够在高电流密度下高效工作的新型CO 2电解槽是一项至关重要而紧迫的任务。在这里，我们报道了一种聚合物支撑液体层（PSL）电解槽，使用聚丙烯无纺布作为阳极和阴极之间的隔膜。将潮湿的CO 2供给Ag基阴极并将氢氧化钾供给地球丰富的NiFe基阳极。在此配置中，PSL为阴极反应提供了高pH条件并降低了电池电阻，在100 mA cm -2下实现了超过66%的高全电池EE 。
更新日期：2021-06-09
中文翻译：
聚合物支持的液层电解槽能够以高能效将 CO2 电化学还原为 CO
二氧化碳(CO 2 )电化学转化为一氧化碳(CO)是减少CO 2排放同时将多余的可持续能源转化为重要化学原料的有利方法。在高电流密度（>100 mA cm -2）下，低能效（EE）和难以承受的电池成本限制了传统CO 2电解槽的工业应用。因此，设计一种能够在高电流密度下高效工作的新型CO 2电解槽是一项至关重要而紧迫的任务。在这里，我们报道了一种聚合物支撑液体层（PSL）电解槽，使用聚丙烯无纺布作为阳极和阴极之间的隔膜。将潮湿的CO 2供给Ag基阴极并将氢氧化钾供给地球丰富的NiFe基阳极。在此配置中，PSL为阴极反应提供了高pH条件并降低了电池电阻，在100 mA cm -2下实现了超过66%的高全电池EE 。
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