Thu giữ carbon dioxide bằng pin và siêu tụ điện

CO điện hóa₂ Capture đang nhanh chóng nổi lên như một công nghệ thế hệ tiếp theo để giảm thiểu phát thải khí nhà kính.¹ Trong phần trình bày này, Alexander Forse xem xét những tiến bộ gần đây từ nhóm nghiên cứu của ông về việc hiểu và cải thiện CO điện hóa₂ thu giữ bằng (i) siêu tụ điện dựa trên carbon và (ii) pin dựa trên quinone.

Các siêu tụ điện dựa trên carbon được hưởng lợi từ sự đơn giản và vật liệu bền vững của chúng, nhưng một thách thức lớn là tăng CO điện hóa₂ khả năng bắt giữ, hiện đang thua xa so với các hệ thống quinone. Alexander cho thấy rằng bằng cách thay đổi giao thức sạc, CO₂ tăng công suất có thể đạt được.² Đồng thời, các phép đo của chúng tôi cung cấp những hiểu biết mới về cơ chế phân tử của quá trình bắt giữ điện hóa, có thể hỗ trợ thiết kế các hệ thống cải tiến. Thứ hai, đối với trường hợp pin dựa trên quinone, một hạn chế thực tế lớn là độ nhạy oxy. Người ta đã đề xuất rằng vấn đề này có thể được khắc phục bằng cách điều chỉnh hóa học quinone, nhưng có sự đánh đổi giữa tiềm năng oxy hóa khử và CO₂ nắm bắt sức mạnh được thảo luận ở đây.³

Alexander phác thảo các chiến lược tiềm năng để khắc phục sự đánh đổi hiệu suất trong điện hóa CO₂ nắm bắt và mô tả những ưu điểm và nhược điểm của CO điện hóa khác nhau₂ chụp các hệ thống.

dự án
¹Diederichsen, Sharifian, Kang, Liu, Kim, Gallant, Vermaas, Hatton, Kem lót phương pháp Nat Rev, 2, 68 (2022).
²Binford, Mapstone, Temprano, Forse, Nanoscale, 14, 7980 tầm 7984 (2022).
³Bùi, Hartley, Thơm, Forse, J. Vật lý. hóa học. C., 126, 33, 14163 lên 14172 (2022).

Alexander Forse là trợ lý giáo sư về hóa học vật liệu tại Đại học Cambridge. Nhóm Forse nghiên cứu các vật liệu mới giúp giảm thiểu biến đổi khí hậu. Alexander có học bổng Các nhà lãnh đạo tương lai của UKRI (Nghiên cứu và Đổi mới của Vương quốc Anh) và gần đây đã nhận được Giải thưởng Anatole Abragram cho các ứng dụng tiên phong của quang phổ NMR để mô tả đặc điểm của vật liệu mới để lưu trữ năng lượng điện hóa và thu giữ carbon dioxide.