Opfanger kuldioxid med batterier og superkondensatorer

Elektrokemisk CO₂ capture dukker hurtigt op som en næste generations teknologi til at mindske drivhusgasemissioner.¹ I denne præsentation gennemgår Alexander Forse de seneste fremskridt fra sin forskningsgruppe om forståelse og forbedring af elektrokemisk CO₂ indfangning af (i) kulstofbaserede superkondensatorer og (ii) kinonbaserede batterier.

Kulstofbaserede superkondensatorer nyder godt af deres enkelhed og bæredygtige materialer, men en stor udfordring er at øge den elektrokemiske COXNUMX₂ fangstkapaciteter, som i øjeblikket halter langt bagefter quinonsystemernes. Alexander viser, at ved at variere opladningsprotokollen, CO₂ kapacitetsforøgelser kan opnås.² Samtidig giver vores målinger ny indsigt i de molekylære mekanismer ved elektrokemisk indfangning, som kan hjælpe med design af forbedrede systemer. For det andet, for quinonbaserede batterier, er iltfølsomheden en væsentlig praktisk begrænsning. Det er blevet foreslået, at dette problem kan overvindes ved at justere quinonkemien, men der er en afvejning mellem redoxpotentiale og CO₂ fange styrke, der diskuteres her.³

Alexander skitserer potentielle strategier til at overvinde præstationsafvejninger inden for elektrokemisk CO₂ fanger og beskriver fordele og ulemper ved forskellige elektrokemiske CO₂ indfangningssystemer.

Referencer
¹Diederichsen, Sharifian, Kang, Liu, Kim, Gallant, Vermaas, Hatton, Nat Rev Methods Primere, 2, 68 (2022).
²Binford, Mapstone, Temprano, Forse, Nanoscale, 14, 7980-7984 (2022).
³Bui, Hartley, Thom, Forse, J. Phys. Chem. C., 126, 33, 14163 – 14172 (2022).

Alexander Forse er adjunkt i materialekemi ved University of Cambridge. Forse-gruppen forsker i nye materialer, der hjælper med at afbøde klimaændringer. Alexander har et UKRI (UK Research and Innovation) Future Leaders Fellowship og modtog for nylig Anatole Abragram Prize for banebrydende anvendelser af NMR-spektroskopi til karakterisering af nye materialer til elektrokemisk energilagring og kuldioxidopsamling.