多伦多大学Nat. Commun.：无需分离CO2电还原系统中阳极气体

当使用可再生电力供电时，将CO₂电化学还原为多碳产物（C₂₊），为获得有价值的化学品和燃料提供了途径。在传统的中性介质CO₂转化为C₂₊器件中，多达70%的输入CO₂穿过电池并与阳极产生的氧气混合，从该流中回收CO₂会增加显着的能量损失。

基于此，加拿大多伦多大学Edward H. Sargent和David Sinton（共同通讯作者）等人报道了利用液-液阳极工艺可以通过简便的气液分离回收交叉的CO₂，而无需额外的能量输入：阳极尾气与新鲜的CO₂原料一起直接送入阴极输入。

在文中，作者证明了将CO₂RR与中性介质中的全液体阳极反应配对，在可再生化学品和燃料的电合成中结合了高碳效率和低能量输入。实施该策略的一个关键是将阴极和阳极上的催化剂质量负载配对，以最大限度地提高CO₂RR产物选择性并同时最大限度地降低阳极OER选择性。穿过阳极的CO₂从阳极下游回收，纯度>99%。

此外，通过将CO₂回流到上游阴极，该策略实现了高达75%的高CO₂转化率。该组合系统在100 mA cm^-2的电流密度下实现了1.90 V的低全电池电位和C₂₊产物的稳定电合成超过80 h，同时保持45%的高CO₂转化率。

考虑到总电力和下游分离能源成本，该方法的总能源强度为每吨乙烯生产262 GJ，比以前的CO₂RR电解槽低约 46%。该工作为CO₂RR电解中的高碳效率提供了一条途径。

Eliminating the need for anodic gas separation in CO₂ electroreduction systems via liquid-to-liquid anodic upgrading. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-30677-x.

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多伦多大学Nat. Commun.：无需分离CO2电还原系统中阳极气体

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