海经社获悉,近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所资源创新中心尹华杰研究员团队联合合作者,在海水电解耦合二氧化碳捕集技术及关键电极材料领域取得系列突破,成果发表于《Energy & Environmental Science》《Nature Communications》等国际权威期刊。

针对该技术效率低、能耗高、稳定性不足等难题,团队研发的电化学系统以海水为介质,耦合阴极析氢与阳极析氯反应,高效吸收并转化CO₂为NaHCO₃。模拟烟气条件下,其CO₂捕集速率达5.27 mmol·cm⁻²·h⁻¹,捕集效率超99.5%,能耗低至87 kJ·mol⁻¹,捕集成本可降至90.3 US$·tCO₂⁻¹,且抗杂质干扰能力突出。

团队同步开发两款高性能阳极催化剂:3D Ce-Co₃O₄催化剂在10 mA·cm⁻²电流密度下过电位仅44 mV,工业级工况下稳定运行超550小时;碳基催化剂在1 A·cm⁻²高电流密度下过电位204 mV,性能媲美商用钌基催化剂。

该系列成果为海水基CO₂捕集技术工业化应用奠定基础,为沿海工业碳减排提供高效解决方案。