又美又飒!崔屹高徒,24岁首创「亲锂性」概念,2026斯隆奖得主,10天连发Nat. Nanotech./Commun.!
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2026-07-05 08:30
文章摘要
本文报道了一种新型电化学直接空气捕集(eDAC)系统,通过在空气-电极界面原位生成氢氧化物来捕获二氧化碳。背景上,传统DAC方法面临高能耗、低效率和稳定性差等挑战。研究目的是开发一个稳健的eDAC平台,通过结构创新解决这些局限性。该系统利用氧还原反应在气体扩散电极处原位生成OH-,与CO2反应生成CO32-,再通过质子耦合电子转移介体释放CO2,实现低能耗再生和高纯度气体输出。关键创新在于引入多孔离子导电插入层,三维扩展反应界面,提高捕集效率。通过优化插入层设计和脉冲电流方案,系统在电流密度比先前演示高出一个数量级(10 mA cm-2)的条件下稳定运行超过50小时,平均CO2去除率达86.53%。多物理场建模和技术经济分析指导了系统优化,预测经目标优化后捕集成本可低于152美元/吨CO2。结论表明,该工作为实用化碳去除建立了一个通用可扩展的电化学平台,未来将围绕界面工程和结构优化继续推进。
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