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作為具有前景的現代電化學技術，目前燃料電池和電解的一個重要的特點是使用聚合物電解液替代液體電解液。與研究比較充分的電極-液體電解質界面不同，人們對于電極-聚合物電解質界面的性質并不清楚，這是因為缺乏可靠的電極-聚合物電解液表征技術。

有鑒于此，武漢大學莊林教授、王功偉副教授等發展了一種普適性的研究方法，在電化學反應條件表征電極-聚合物電解質的界面反應。

本文要點

(1)

在電極表面修飾一層非常薄的陰離子交換膜（AEM），從而能夠將有機陽離子與溶液進行分離，構筑了純的電極-聚合物電解質界面，通過原位光譜（ATR-SEIRAS）表征電極-聚合物電解質界面。

(2)

發現當沒有堿金屬陽離子，Au表面對于CO₂還原反應為惰性，當修飾一層陰離子膜顯著的調節催化活性。ATR-SEIRAS原位表征結果發現水分子氫鍵網絡在Au/AEM界面比Au界面更強，這有助于CO₂電催化還原過程的加氫。這些關于電極-聚合物電解液界面的研究結果有助于發展電化學技術。

參考文獻

Zhensheng Mi, Tuo Wang, Li Xiao, Gongwei Wang*, and Lin Zhuang*, Catalytic Peculiarity of Alkali Metal Cation-Free Electrode/Polyelectrolyte Interfaces Toward CO₂ Reduction, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c04591

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c04591