B‐Cu‐Zn‐Gasdiffusionselektroden für die elektrokatalytische CO2‐Reduktion zu C2+‐Produkten bei hohen Stromdichten. (10th March 2021)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Song, Yanfang; Junqueira, João R. C.; Sikdar, Nivedita; Öhl, Denis; Dieckhöfer, Stefan; Quast, Thomas; Seisel, Sabine; Masa, Justus; Andronescu, Corina; Schuhmann, Wolfgang
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 133:Number 16(2021)
• Page Start: 9217
• Page End: 9224
• Publication Date: 2021-03-10
• Subjects: B-dotiertes Cu -- CO2-Elektroreduktion -- Gasdiffusionselektrode -- Multi-Kohlenstoff-Produkte -- Zn-Nanoblättchen; Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.202016898
• Languages: English
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

Abstract: Die Elektroreduktion von CO2 zu Multi‐Kohlenstoff‐Produkten hat große Aufmerksamkeit auf sich gezogen, da sie einen Weg zur Speicherung erneuerbarer Energien mit hoher Stromdichte bietet. Allerdings wird über Selektivität und Stabilität bei hohen Stromdichten selten berichtet. Wir zeigen, dass B‐dotierte Cu‐ (B‐Cu‐) und B‐Cu‐Zn‐Gasdiffusionselektroden (GDE) eine hochselektive und stabile CO2 ‐Umwandlung zu C2+ ‐Produkten bei industriell relevanten Stromdichten aufweisen. Die B‐Cu‐GDE zeigte eine hohe Faraday‐Effizienz von 79 % für die Bildung von C2+ ‐Produkten bei einer Stromdichte von −200 mA cm −2 und einem Potential von −0, 45 V vs. RHE. Die Langzeitstabilität für die C2+ ‐Bildung wurde durch die Integration einer optimierten Menge an Zn‐Nanoblättchen wesentlich verbessert. Operando‐Raman‐Spektren bestätigen das Vorhandensein von Cu + ‐Spezies unter CO2 ‐Reduktionsbedingungen und das geringere Überpotential für die *OCO‐Bildung bei Integration von Zn, was zu der exzellenten Umwandlung von CO2 zu C2+ ‐Produkten an B‐Cu‐Zn‐GDEs führt. Abstract : Ein B‐Cu‐Gasdiffusionselektrodensystem (GDE) wurde für die hochselektive CO2 ‐Umwandlung zu C2+ ‐Produkten bei hohen relevanten Stromdichten entwickelt, indem das Fluten vermindert und die Dreiphasengrenze optimiert wurde. Der anodische Schutz durch Zn‐Nanoblättchen verbesserte die Langzeitstabilität für die CO2 ‐Elektroreduktion bei hohen Stromdichten deutlich.