常规气体扩散电极（GDE）在提高电催化CO₂还原的产率方面取得了巨大成功，但仍存在分层、溢流、盐沉淀以及活性位点利用有限的问题。近日，苏州大学彭扬、吕奉磊通过静电纺丝制备了具有分级孔隙率的整体GDE（NiNF），其包括嵌入过配位Ni-N-C活性位点的CNT增强碳纳米纤维。

本文要点：

1) 作者将纳米纤维用聚四氟乙烯（PTFE）进行热处理，以附加表面疏水层，使含有GDE的膜电极组件（MEA）能够在宽pH下工作。凭借整体结构、分级孔隙率和高活性催化位点的优势，优化的NiNF GDE实现了接近1的CO法拉第效率，在碱性和酸性液流电池中分别具有282±9和362±10 mA cm^-2的峰值电流密度。

2) 此外，疏水化GDE在中性MEA中具有超过273小时的连续稳定性，并且总能效为38%，在酸性MEA中，CO₂转化率为78%。该工作为工业规模的CO₂电还原铺平了道路。

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Min Wang et.al Hydrophobized Electrospun Nanofibers of Hierarchical Porosity as the Integral Gas Diffusion Electrode for Full-pH CO₂ Electroreduction in Membrane Electrode Assemblies EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE01866K

https://doi.org/10.1039/D3EE01866K