電催化還原CO2制備多碳化學品是一個具有前景的碳中和技術路線，但是CO2電催化還原反應的能量效率仍然非常低，特別是在大電流密度下的情況。
有鑒于此，新加坡國立大學汪磊教授、廣州大學紀永飛教授等報道發現能量效率較低的部分原因源于催化劑層在電解反應過程中的高濃度和高過電勢導致催化劑層不穩定。
本文要點
（1）
為了解決催化劑層在電解反應過程中不穩定的問題，作者開發了Cu/Ga雙金屬催化劑，這種雙金屬催化劑能夠降低生成多碳產物的活化能，因此在更低的過電勢進行電催化反應，從而實現了具有實用性的大電流密度和低過電勢，從而保證催化劑層具有穩定性，降低過電勢。
（2）
優化后的雙金屬催化劑在1 A cm-2電流密度時制備多碳產物的能量效率達到50 %，在零間隙的膜組電解槽進行電催化反應實現了2 A cm-2電流密度，整個電解槽的能量效率超過30 %。
參考文獻
Chen, L., Chen, J., Fu, W. et al. Energy-efficient CO(2) conversion to multicarbon products at high rates on CuGa bimetallic catalyst. Nat Commun 15, 7053 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-51466-8
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51466-8
