【顶刊】Advanced Energy Materials：SnCu纳米纤维气体扩散电极高效CO2RR

由可再生能源（太阳能、风能等）产生的电力驱动二氧化碳（CO2）的电催化还原反应制备碳基化学品是具有前景的技术之一。Sn、Cu地球蕴藏丰富，Sn/Cu基催化剂具有高选择性，可在水溶液中将CO2电催化还原成CO。然而，CO2在水中的溶解度低导致CO2在反应中质量传递受到限制，从而降低催化效率。

成果一览

近日，瑞士联邦材料科学技术实验室的Wang Jing和Ju Wenbo报道了基于Sn/Cu涂覆的电纺聚偏二氟乙烯纳米纤维制备的独立式气体扩散电极。采用气态CO2作为反应物突破CO2在水中溶解度的瓶颈，提升了质量传递的效率，从而提高催化活性。产物CO的电流密度高于100 mA cm-2，同时保持法拉第效率高于80％。

图文导读

图1 Sn/Cu-PVDF 电极形貌结构表征

图2 Sn/Cu-PVDF精细结构及电性能

图3 Sn/Cu-PVDF电极示意图

图4 电化学性能表征

图5 不同催化剂电化学性能对比

本文制备出Sn/Cu纳米纤维电极，用于将气态CO2催化还原成CO。通过精确控制Sn的覆盖率，从而实现选择性催化还原CO2。对于Sn/Cu-PVDF电极，在电势≤-0.9V时获得的CO的FE高于80％，并且Sn/Cu电极首次实现CO部分电流密度> 100mA cm-2。

即使在135小时的反应后，CO选择性仍保持在- 80％以上。研究证明，Sn/Cu纳米纤维电极的高渗透性对于维持高CO2转化率和抑制竞争性氢析出反应至关重要。

文献信息

Electrocatalytic Reduction of Gaseous CO2 to CO on Sn/Cu-Nanofber-Based Gas Diffusion Electrodes

(Advanced Energy Materials，2019，DOI: 10.1002/aenm.201901514)

原文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201901514