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Angew综述：Fe物种对低温CO2电解器件的影响

时间：2023-07-23 来源：浏览：

Angew综述：Fe物种对低温CO2电解器件的影响

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电催化能量转化器件是降低 CO ₂ 排放的关键，人们进行广泛的努力加快电催化 CO ₂ 能量转化器件的发展和使用。与其他技术不同，低温电解能够直接将 CO ₂ 转化为一系列高附加值化学品。但是这种低温电解槽器件的效率和持久性必须提高。虽然 CO ₂ 电解槽器件的设计与比较成熟的水电解槽或者燃料电池非常类似，但是需要新型电解槽设计理念和组件。由于电解槽体系的复杂性，通常对单个组件进行优化是比较常见的方法，这导致人们忽视了不同组件之间的关系。

Fe 物种对电解槽具有明显的影响，因此需要优化电解槽的过程考察该影响，避免组件之间的相互干扰或者污染。 Fe 杂质的影响非常普遍，人们对 Fe 杂质对单一组件的影响进行深入研究。比如在非贵金属阳极中有意掺入 Fe 杂质。同时， Fe 杂质能够加快阴极和膜的损坏。

有鉴于此， 科罗拉多矿业学院 Anna Staerz 等 综述报道目前文献有关单一组件的相关研究，深入理解低温 CO ₂ 电解过程中 Fe 物种的影响。需要考察 Fe 物种对电解槽的组件之间的相互影响。

本文要点

要点1. 分别介绍 CO ₂ 电解槽的基本设计、膜、电解液、多孔传质层，介绍不成组件（膜、阴极、阳极） Fe 杂质的影响，铁杂质的来源以及避免铁杂质的方法，如何提高电解槽的不同组件对铁杂质的忍耐，最后总结展望。

要点2. 本文综述展示了铁杂质影响低温 CO ₂ 电解槽性质的相关工作，展示了保护电解槽器件稳定性的重要性，并且说明除了优化电解槽的单一组件，同时需要从器件的整体上考虑。因为铁杂质基本上无所不在，因此很难完全避免铁杂质的影响。

Anna Staerz, Marieke van Leeuwen, Tatiana Priamushko, Torben Saatkamp, Balázs Endrődi, Nina Plankensteiner, Matías Jobbágy, Sohrab Pahlavan, Martijn J. W. Blom, Csaba Janáky, Serhiy Cherevko, Philippe Vereecken, Effects of Iron Species on Low Temperature CO ₂ Electrolyzers, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202306503

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202306503

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