克服高温二氧化碳电解产生的碳沉积问题（英文）

固体氧化物电解池(SOEC)中的高温二氧化碳电还原(HT-CO₂RR)具有对产物CO选择性近乎100%、能量效率高且产率可达到工业标准等特点.该技术能够将可再生能源、二氧化碳和水转化成高能量化合物,是实现碳中和的有效途径,具有较强的应用前景.但这种二氧化碳利用方法容易受电解过程中的积碳影响,严重损害电解池的能量效率和运行寿命.近年来,研究者们努力分析积碳问题,并通过改变反应条件来抑制积碳生成,或尝试设计无积碳产生的电极材料.然而,这些抑制积碳的策略同时牺牲了催化活性和能量效率.因此,未来研究需要兼顾催化电极的性能、电解池的能量效率和稳定性.本文概述了关于减少HT-CO₂RR中积碳的研究进展,讨论可能加速其大规模实际应用的未来研究方向,并阐述了SOEC的HT-CO₂RR中积碳的形成机制.HT-CO₂RR中积碳的形成是由于CO发生了歧化反应:2CO(g)■C+CO₂(g),也被称为Boudouard反应.该反应涉及两个基本步骤:(1)表面CO^*解离为C