SNUEI

Highly selective and stackable electrode design for gaseous CO2 electroreduction to ethylene in a zero-gap configuration

2021 · Nano Energy

저자

Woong Hee Lee, Chulwan Lim, Si Young Lee, Keun Hwa Chae, Chang Hyuck Choi, Ung Lee, Byoung Koun Min, 황윤정 (Yun Jeong Hwang), Hyung‐Suk Oh

연구주제

CO2 Reduction Techniques and Catalysts · Catalysts for Methane Reforming · Electrocatalysts for Energy Conversion

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

에너지/자원 > 온실가스 처리 > CO2 전환기술에너지 외

배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

구리 촉매 전기화학적 CO2 환원 에틸렌 생산 막전극접합체(MEA)

키워드 (OpenAlex)

electrochemical CO2 reduction ethylene production zero-gap electrolyzer copper nanoparticles Faradaic efficiency C2+ products operando X-ray absorption spectroscopy

초록

The electrochemical reduction of CO 2 to ethylene has the potential to reduce greenhouse gas emissions while producing commodity chemicals for plastics; however, a scalable and feasible system for this remains a challenge. Herein, we report an efficient and stackable electrode design for the electrolysis of CO 2 to ethylene. Using KOH-incorporated Cu nanoparticle (Cu-KOH) as the cathode in a zero-gap electrolyzer , Faradaic efficiency of 78.7% for C 2 products was achieved at a current density of 281 mA cm –2 . Among C 2 products, ethylene with a 54.5% FE was dominant product. For mass production, three membrane electrode assemblies (MEAs) were stacked and operated. Operando X-ray absorption spectroscopy under the zero-gap electrolyzer suggested mainly metallic Cu state with some persistent oxide-derived Cu species in Cu-KOH, including Cu 2 O and Cu(OH) 2 , which expected a synergistic e…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2021e-chemical제조기술개발사업과학기술정보통신부한국과학기술연구원연구운영비지원(R&D)(주요사업비)한국과학기술연구원–
2021전기화학전지를 이용한 이산화탄소 전환 에틸렌 제조 기술 개발과학기술정보통신부기후변화대응기술개발(R&D)한국과학기술연구원에너지/자원 > 온실가스 처리 > CO2 전환기술에너지 외
2021방사광가속기공동이용연구지원사업과학기술정보통신부방사광가속기공동이용연구지원(R&D)포항공과대학범위 밖
2021화학분자공학 교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)서울대학–

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