Cu电极表面CO2RR的局部反应微环境研究数据集

电化学二氧化碳还原反应（CO2RR）是一种典型的表面介导反应，其反应动力学和产物分布在很大程度上取决于阴极-电解质界面处反应物种的动态演化，以及阴极附近流体动力学边界层中的传质过程。为了揭示CO2还原过程中复杂的局部反应环境对分支反应路径的影响，本文提出了一种基于铜电极的差分电化学质谱（DEMS）方法，用于研究CO2传质、缓冲阴离子的局部浓度梯度以及铜表面结构对CO2电解选择性的影响，其时间分辨率可达约400毫秒。作为概念验证，这些调控因素（tuning knobs）在阴离子交换膜（AEM）电解器中得到了验证，实现了最高40.4%的法拉第效率以及121 mA cm-2的CO2转化为乙烯（C2H4）的分电流密度。该方法连接了基础表面电化学研究与实际电解器性能提升之间的桥梁，对于实现可持续的碳循环经济具有重要意义。