環狀碳酸酯，如碳酸乙烯酯，在各種應用中至關重要，包括鋰離子電池和聚合物。碳酸亞乙酯的傳統生產路線依賴于使用化石燃料衍生的環氧化物和二氧化碳(CO2)的高溫熱催化工藝。
在此，浙江大學Yiming Mo報道了一種溴化物介導的無膜電合成策略，用于乙烯和CO2向碳酸乙烯酯的直接轉化。
文章要點
1）這種方法利用電解質工程來調節溶液化學的動力學，以匹配高電流溴化物電氧化的速率進行，并利用氫氧化鉻膜的陰極保護來抑制寄生溴還原反應。這些使系統能夠在10–250 mA/cm2的電流密度下運行，對碳酸乙烯酯的法拉第效率為47–78%。
2）該系統的實用性通過實現0.86 M的碳酸乙烯酯產品濃度和保持超過500小時的穩定性而得到強調。此外，研究人員證明了該過程與CO2電還原成乙烯的集成，使得僅使用CO2和水作為原料的級聯碳酸亞乙酯電合成成為可能。
全面的技術經濟分析證實了這種方法在未來應用中的巨大經濟潛力。
參考文獻
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
