當(dāng)使用可再生電力供電時(shí),將CO2電化學(xué)還原為多碳產(chǎn)物(C2+),為獲得有價(jià)值的化學(xué)品和燃料提供了途徑。在傳統(tǒng)的中性介質(zhì)CO2轉(zhuǎn)化為C2+器件中,多達(dá)70%的輸入CO2穿過電池并與陽極產(chǎn)生的氧氣混合,從該流中回收CO2會(huì)增加顯著的能量損失。基于此,加拿大多倫多大學(xué)Edward H. Sargent和David Sinton(共同通訊作者)等人報(bào)道了利用液-液陽極工藝可以通過簡(jiǎn)便的氣液分離回收交叉的CO2,而無需額外的能量輸入:陽極尾氣與新鮮的CO2原料一起直接送入陰極輸入。在文中,作者證明了將CO2RR與中性介質(zhì)中的全液體陽極反應(yīng)配對(duì),在可再生化學(xué)品和燃料的電合成中結(jié)合了高碳效率和低能量輸入。實(shí)施該策略的一個(gè)關(guān)鍵是將陰極和陽極上的催化劑質(zhì)量負(fù)載配對(duì),以最大限度地提高CO2RR產(chǎn)物選擇性并同時(shí)最大限度地降低陽極OER選擇性。穿過陽極的CO2從陽極下游回收,純度>99%。此外,通過將CO2回流到上游陰極,該策略實(shí)現(xiàn)了高達(dá)75%的高CO2轉(zhuǎn)化率。該組合系統(tǒng)在100 mA cm-2的電流密度下實(shí)現(xiàn)了1.90 V的低全電池電位和C2+產(chǎn)物的穩(wěn)定電合成超過80 h,同時(shí)保持45%的高CO2轉(zhuǎn)化率。考慮到總電力和下游分離能源成本,該方法的總能源強(qiáng)度為每噸乙烯生產(chǎn)262 GJ,比以前的CO2RR電解槽低約 46%。該工作為CO2RR電解中的高碳效率提供了一條途徑。Eliminating the need for anodic gas separation in CO2 electroreduction systems via liquid-to-liquid anodic upgrading. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-30677-x.