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溫珍海Nano Energy: 1+1>2！CoSe2/CC和NiSAs/FN-CNSs用于CO2RR耦合甘油轉化

隨著可再生能源逐漸滲透到實際生產中，電化學合成技術被認為是生產某些燃料或化學品的有前途的方法。將CO₂電催化轉化為高附加值產品是一個突出的案例，其具有促進實現碳中和目標的巨大潛力。然而，其實際應用仍受缺乏高性能、高性價比的電催化劑和高能耗等問題的阻礙。

近日，中國科學院福建物質結構研究所溫珍海團隊報道了一種節能、經濟且實用的電解系統，通過將陰極e-CO₂RR與陽極e-GOR結合，產生雙重增值產品。

研究人員開發的陽極(在碳布上生長的互連CoSe₂納米結構(CoSe₂/CC))和陰極(碳納米片上的Ni-N單位點(NiSAs/FN-CNSs))催化劑可用于大規模生產并且不含貴金屬。

此外，它們對e-CO₂RR為CO(-0.8 V，FE_CO=99.8%；TOF=1359 h^-1)和e-GOR為甲酸鹽(1.22 V_RHE-1.48 V_RHE，FE_甲酸鹽>90%；1.48 V_RHE，1416.2 μmol h^-1 cm^-2)都顯示出相當高的選擇性和活性。更重要的是，陰極催化劑和陽極催化劑都具有優異的耐久性。

研究人員將CoSe₂/CC和NiSAs/FN-CNSs組裝為一個電解槽，僅需施加1.97V的低電池電壓，該電解槽能夠達到超過100 mA cm^-2的電解電流密度。

另外，該電解槽能夠在2.2 V的電壓下長期運行(> 400小時)，并且CO和甲酸鹽的法拉第效率(FE)高達90%左右，表明NiSAs/FN-CNSs/CP||CoSe₂/CC電解槽具有優異的長期穩定性。該項工作為CO₂電解系統提供了一種實用的策略，該系統具有低能量需求、高法拉第效率和陽極和陰極的高價值產品。

Cost-effective and Durable Electrocatalysts for Co-electrolysis of CO₂ Conversion and Glycerol Upgrading. Nano Energy, 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106751

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