Nat Commun：溴化物介导的二氧化碳和乙烯无膜电合成碳酸乙烯酯
Nanoyu
2025-04-06
环状碳酸酯，如碳酸乙烯酯，在各种应用中至关重要，包括锂离子电池和聚合物。碳酸亚乙酯的传统生产路线依赖于使用化石燃料衍生的环氧化物和二氧化碳(CO2)的高温热催化工艺。
在此，浙江大学Yiming Mo报道了一种溴化物介导的无膜电合成策略，用于乙烯和CO2向碳酸乙烯酯的直接转化。
文章要点
1）这种方法利用电解质工程来调节溶液化学的动力学，以匹配高电流溴化物电氧化的速率进行，并利用氢氧化铬膜的阴极保护来抑制寄生溴还原反应。这些使系统能够在10–250 mA/cm2的电流密度下运行，对碳酸乙烯酯的法拉第效率为47–78%。
2）该系统的实用性通过实现0.86 M的碳酸乙烯酯产品浓度和保持超过500小时的稳定性而得到强调。此外，研究人员证明了该过程与CO2电还原成乙烯的集成，使得仅使用CO2和水作为原料的级联碳酸亚乙酯电合成成为可能。
全面的技术经济分析证实了这种方法在未来应用中的巨大经济潜力。
参考文献
Cai, M., Dai, S., Xuan, J. et al. Bromide-mediated membraneless electrosynthesis of ethylene carbonate from CO2 and ethylene. Nat Commun 16, 3285 (2025).
DOI：10.1038/s41467-025-58558-z
https://doi.org/10.1038/s41467-025-58558-z
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