电催化二氧化碳还原提供了一种生产增值多碳产品和减少二氧化碳排放的方法，然而，用于C₂₊产品合成的CO₂电解槽稳定性尚未超过200小时，远低于产生CO和H₂的电解槽。目前的气体扩散电极（GDE）充满了盐沉淀物和电解质，这限制了催化剂在30小时后的二氧化碳可用性。近日，多伦多大学David Sinton、纽伦堡亥姆霍兹可再生能源研究所Simon Thiele通过断层扫描引导系统设计来提高二氧化碳还原的可扩展性和稳定性。

本文要点：

1) 作者开发了一种耐溢流的GDE架构，并在400小时内保持稳定的性能。使用聚焦离子束扫描电子显微镜、微型计算机断层扫描和专用阵列断层扫描技术的组合，作者确定增强的稳定性是由于微孔层中保持疏水性的聚四氟乙烯渗透网络。

2) 此外，作者在800平方厘米的电池和8000平方厘米的堆叠中扩展了这种方法，并实现了>10⁸ C的转移，这是目前最大的二氧化碳电解演示。

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Colin P. O’Brien et.al Scalability and stability in CO₂ reduction via tomography-guided system design Joule 2024

DOI: 10.1016/j.joule.2024.07.004

https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.07.004