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                蔣昆副教授在二氧化碳電催化還原機理和器件設計ζ研究方面〖取得新進展

                發布時間:2021-12-28

                近日,燃料電池研究所蔣昆副教授在二氧计算区域中空白单元格的个数化碳電催化還原機理和器件設計研究方面取得新進展,在能源領域期ζ 刊Energy & Environmental Science上發表了題為起源长靴Resolving Local Reaction Environment toward an Optimized CO2-to-CO Conversion Performance 的研究成○果,論文第一作者為博士研究生葉可,通訊作者為蔣昆副教授。

                 

                圖1. 銀電※極上催化CO2還原的反應微環境研究示拉克佐意圖

                 

                電化學二氧化碳還原反應(CO2RR)是典型的表面介導①過程,局部反應環境特別是陰極ω 附近的電極-電解質界面和◆相應的擴散邊界層,對反應的活性和◎選擇性起著至關重要的作用。作者︾開發了一種新型的在線電化學差分質譜(DEMS)流動奥术真空反應池卐,相較於傳統頂空氣相色譜測試,實現了毫秒級分辨率下揮◤發性產物的實時定量分析;結合多物理艾丽姆古丽喀迪尔場模型仿真,優化了←電解液和CO2反應物在陰極腔室內的傳質過程【和質譜的檢測精度。通過DEMS和頂空色譜兩種方法的對照研↓究,澄清了電極附近反應微環境,包括CO2反應物傳輸限制、陽離子誘導的表面電場與中間體的相互作■用以及氧化物衍生Ag電極表面拓撲結構等,對於CO2-to-CO轉化≡過程的促進機制。此外,作者將譜學電化學中得到的♂優化策略應用到陰離子交換膜電解槽中,通過調控反應物擴散▂路徑、界面電@場強度、氣體擴散電極結構等參數,成功在4 V槽@ 壓內得到650 mA cm-2 CO部分電流密度,並在500 mA cm-2的工業級電流密度下穩定運行超過100小時。

                 

                圖2. 協同CO2傳質、界面電場、電極拓撲結構優化的電□解槽器件設計

                 

                蔣昆副教授致力於表面電化學、能源材料和九五至尊旧网址欢迎光临熱物理〇的交叉研究,形成了具有№特色的能源催化界面與器件研究方向。近年來,相繼在Nature Catalysis、Nature Communications、Angewandte Chemie International Edition、Energy & Environmental Science、中國化學會會刊付款情况很好▲CCS Chemistry等期刊發表論』文40余篇。相關工作得到了國家自然科學基金委、上海市▓科委、上海交大--航天八院聯合基金項目的資助。

                 

                論文鏈接:Resolving Local Reaction Environment toward an Optimized CO2-to-CO Conversion Performance

                供稿:燃料電池研究所    
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