Ambipolar Ion Transport Membranes Enable Stable Noble‐Metal‐Free CO <sub>2</sub> Electrolysis in Neutral Media
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Carbon dioxide (CO 2 ) electrolysis traditionally relies on monopolar ion‐exchange membranes, including anion exchange membranes (AEM), cation exchange membranes (CEM), and a layered juxtaposition of two such monopolar membranes (bipolar membrane, BPM). The monopolar approach has worked well in water electrolysis in alkaline and acidic environments; however, in CO 2 electrolysis, alkaline conditions promote carbonate formation, reducing stability, while acidic media favor competing hydrogen evolution reaction. Here, ambipolar ion transport membranes (AITMs) are reported in CO 2 electrolysis. AITMs facilitate the free movement of ions and water between the cathode and anode, enabling stable CO 2 electrolysis with highly concentrated electrolytes. This results in low operating cell voltages and compatibility with Earth‐abundant anodes in pH‐neutral electrolytes. Using a membrane electrode assembly cell, the electrochemical CO 2 reduction is demonstrated in neutral media with a benchmark copper‐sputtered polytetrafluoroethylene cathode and a nickel anode, achieving a high Faradaic efficiency of 75% for C 2 products. This system operates at a current density of 110 mA cm −2 and a cell voltage of 3.15 V, maintaining a stable performance with a total operation exceeding 950 h. This work provides a pathway for stable CO 2 conversion at relatively high current densities using Earth‐abundant materials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».