使用铜基催化剂（包括Cu₂O、铜银合金等）将二氧化碳(CO₂RR)电化学还原为甲烷，法拉第效率超过40%，令人印象深刻。尽管铜基催化剂在CO₂RR中有效工作，但它们有一个主要缺点：由于难以调节催化剂表面的中间覆盖度，所需产品的选择性低。

在这里，华中科技大学Mingkui Wang，Yan Shen展示了新的SnCu_xO_2+x纳米团簇电催化剂封装在纯硅质MFI沸石（SnCu_xO_2+x@MFI）中以实现高效的CO₂RR。

文章要点

1）这允许在沸石通道中形成*CO中间体，它进一步经历多步质子化过程以产生甲烷，这对于使用CO₂RR催化剂作为阴极的Li-CO₂电池来说是一个非常有吸引力的特性。

2）获得的SnCu_1.5O_3.5@MFI催化剂具有理想的催化性能，在0.1mKHCO₃电解质中，CO₂还原为甲烷的法拉第效率为66.6±3.2%。使用SnCu_1.5O_3.5@MFI作为Li-CO₂电池的阴极，在2.0 V（vs Li⁺/Li）的截止电压下实现了23000mAhg−1的完全放电比容量，并且在1000 mAh g⁻¹截止比容量下，使用寿命超过100个循环。

这种新型限制催化剂为开发具有实际应用吸引力的高效CO₂RR和Li-CO₂电池提供了可行的途径。

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Yanbin Zhu, et al, Confinement of SnCu_xO_2+x Nanoclusters in Zeolites for High-Efficient Electrochemical Carbon Dioxide Reduction, Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202204143

https://doi.org/10.1002/aenm.202204143