复旦大学朱秀萍课题组ACB：阳离子限域微环境调控策略，助力二氧化碳电催化向多碳产物高选择性、高电流密度电合成

背景：二氧化碳电催化还原制备多碳产物是碳资源循环利用的重要方向，但铜基催化剂在高电流密度下常因*CO脱附或氢化导致选择性和稳定性不足。研究目的：复旦大学朱秀萍教授团队联合浙江大学、电子科技大学，提出阳离子限域微环境调控策略，通过在铜表面构建磺酸基锚定的钾离子富集界面，强化关键中间体*CO稳定性，解决高电流密度下多碳产物选择性和反应稳定性难以兼顾的难题。结论：该团队设计的Cu-SO3-K+催化体系在1.4 A/cm²电流密度下实现C2产物73.9%的法拉第效率及1030 mA/cm²的分电流密度；在2.0 A/cm²下C2效率仍保持71.6%。理论计算与原位红外表征证实，阳离子限域通过静电压缩、轨道杂化与吸附能调控三重机制稳定*CO并降低C-C偶联能垒。在5 cm²膜电极组件中连续运行50小时保持稳定，为工业级CO2电合成多碳产物提供了新范式。