용해성 염으로 유도된 금속 촉매의 가스 확산 전극 내 삽입을 통한 전기화학적 CO2 환원을 위한 포르미산 형성

전기화학적 CO2 환원을 통한 포르미산(HCOOH) 생산은 탄소 발자국을 줄이고 액체 연료를 생산하는 데 큰 잠재력을 지니고 있습니다. 여러 p-블록 금속이 포르미산 선택적임이 인정되었으나, 높은 전류 밀도에서 촉매 층으로의 음극액 유입은 경쟁하는 수소 발생 반응(HER)을 상당히 촉진하여 효율성을 저하시킵니다. 여기에서는 기존의 표면 지지 아키텍처와는 대조적으로 포르미산 선택적인 금속을 가스 확산 전극의 탄소 매트릭스에 분산시키기 위한 용해성 염 유도 제작 방법을 보고합니다. 이러한 깊은 금속 침투는 유입 조건에서 HER을 효과적으로 억제하여 모델 촉매로 사용된 염화물 유래 인듐(CD-In)을 사용했을 때 −50에서 −900 mA cm–2의 넓은 전류 밀도 범위에서 93%의 높은 포르미산 패러대이 효율을 가능하게 합니다. 또한 2-4%의 예상치 못한 압축 변형이 CD-In에서 더 빠른 동역학의 원인으로 확인되었습니다. 게다가 이 방법의 일반성을 다른 포르미산 선택적 금속으로 시연하여 CO2 전기환원에 대한 확장 가능성을 강조합니다.