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酸性電催化CO₂轉化是具有前景的克服CO₂利用率較低問題的方法，但是通常過度依賴高濃度K⁺用于阻礙HER反應，導致碳酸鹽/碳酸氫鹽沉淀的問題，干擾催化活性。

有鑒于此，華中科技大學夏寶玉教授、夏琛灃、海南大學田新龍教授等基于理論計算研究篩選以及指導，開發了碳包覆的針狀In₂O₃電催化劑，能夠穩定高效率的進行酸性CO₂轉化，在較低的K⁺濃度合成HCOOH。

本文要點：

（1）

碳包覆層能夠保護高活性In物種溶解和腐蝕，而且產生針尖增強電場，調控不好的H⁺攻擊，得到合適的K⁺富集環境。在pH 0.94的酸性電解液環境和300 mA cm^-2電流密度，僅僅需要0.1 M K⁺濃度就達到98.9 %的HCOOH法拉第效率，且穩定時間長達100 h。

（2）

通過將電極組裝為25 cm²的電解槽，能夠實現創紀錄的7 A總電流，持續的以291.6 mmol L^-1 h^-1制備HCOOH。

參考文獻

Wang, Z., Liu, D., Xia, C. et al. Tip carbon encapsulation customizes cationic enrichment and valence stabilization for low K⁺ acidic CO₂ electroreduction. Nat Commun 16, 1754 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-56977-6

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56977-6