La microfasa líquida iónica alcalina promueve la reducción profunda de CO2 en el cobre

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Catálisis
• Energía sostenible

Sus antecedentes:

• La reducción electroquímica del dióxido de carbono (CO2) a productos multicarbónicos (C2+) es crucial para el almacenamiento sostenible de energía y la neutralidad de carbono.
• El logro de una alta eficiencia faraday (FE) del producto C2+ a altas densidades de corriente sigue siendo un desafío importante.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia eficaz para mejorar la electrorreducción de CO2 a productos de C2+.
• Para investigar el papel de los líquidos iónicos alcalinos inmovilizados en los catalizadores de cobre.

Principales métodos:

• Inmovilización de un líquido iónico alcalino en una superficie de electrodo de cobre.
• Caracterización electroquímica, incluida la voltametría cíclica y la cronoamperometría.
• Análisis de la distribución del producto y la eficiencia de Faraday en diversas densidades de corriente.

Principales resultados:

• Se logró un C2+ FE del 81,4% a una densidad de corriente de 0,9 A·cm-2 con una eficiencia de conversión de energía del 47,4%.
• Incluso a una alta densidad de corriente de 1,8 A·cm-2, se obtuvo un C2+ FE del 71,6%.
• Los estudios mecánicos revelaron que el líquido iónico mejora la acumulación, activación y dimerización de CO2, facilitando la formación de C2+.

Conclusiones:

• Los líquidos iónicos alcalinos inmovilizados en cobre son muy eficaces para promover la electroreducción de CO2 a productos de C2+.
• La estrategia permite una alta eficiencia en densidades de corriente industrialmente relevantes, promoviendo soluciones energéticas sostenibles.
• El líquido iónico juega un papel multifacético en la optimización del proceso catalítico para la generación de productos de C2+.