ACS Energy Lett.:局部化学环境控制CO2电解槽中的阳极过程

ACS Energy Lett.:局部化学环境控制CO2电解槽中的阳极过程
二氧化碳(CO2)电解领域的一个主要目标是用更丰富的材料取代通常使用的铱(Ir)阳极催化剂,该材料在工艺条件下对水氧化稳定且具有活性。镍(Ni)在碱性水电解中有着广泛的应用,被认为是CO2电解中潜在的阳极催化剂。
近日,匈牙利赛格德大学Csaba Janáky(通讯作者)等人报道了他们比较了电解槽电池与Ir和Ni阳极的运行情况。
ACS Energy Lett.:局部化学环境控制CO2电解槽中的阳极过程
通过实验,作者证明了Ir在工艺条件下是稳定的,而Ni的降解会导致电池快速失效。这是由两种平行机制造成的:
1)阳极液的pH值降低到接近中性值;
2)阳极处形成的局部化学环境(即高碳酸盐浓度)。
ACS Energy Lett.:局部化学环境控制CO2电解槽中的阳极过程
其中,后者仅对零间隙电解槽有害,但是第一种机制是通用的,在使用循环阳极液长期运行后,在任何类型的CO2电解槽中都会发生。
ACS Energy Lett.:局部化学环境控制CO2电解槽中的阳极过程
Local Chemical Environment Governs Anode Processes in CO2 Electrolyzers. ACS Energy Lett., 2021, DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01937.
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c01937.

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