元素百科为您介绍用于二氧化碳转化的高效电化学电池。从排放源捕获二氧化碳是缓解气候变化的一种有吸引力的选择，但要收获一种没有商业价值的产品，这是一个昂贵的过程。然而，科学家们可以通过电解(一种利用电流分解化合物的技术)为捕获的二氧化碳增加价值，将其转化为更理想的产品，如用于聚合物生产的乙烯或用作化学合成试剂的醋酸盐。

像乙烯、醋酸盐和乙醇这样的C2类产品本质上比甲烷等C1类产品更有价值，因为它们是多功能的化学原料。 

虽然将二氧化碳转化为CO在商业上已经成为可能，但开发能够在工业规模上从CO生产出有需求的C2化学品的技术仍然是一个挑战。电解必须以高速率、低总能量需求的方式将CO转化为产品，以使其具有可行性。以前的电化学电池需要大量过量的CO才能达到高的电解率，这导致稀产品必须浓缩和净化——这一过程需要更多的能量。 

研究团队发明了一种电化学电池，通过改进的设计可以产生浓缩的乙烯气体和醋酸钠溶液，其浓度是之前电池的1000倍。该电池采用气体扩散电极(GDE)结合精心设计的流场，大大提高了CO向电极表面的传递和产品的去除。该团队还通过直接将GDE与膜连接，消除了对细胞内电解质溶液的需求。结果，乙烯和浓缩的醋酸盐溶液都在电极上产生，并以一股蒸气流从电池中喷出。 

在这项工作之前，高电解率、高CO转换和集中产品流的组合还没有实现。 

该小组目前正在扩大他们的原型，以确定是否需要修改设计才能在工业规模上取得成功，希望他们最终能够将他们的CO电解槽与现有的将CO2转化为CO的技术结合起来。该装置还可用于空间探索，特别是在无法从地球再补给的深空飞行任务中。该团队正致力于将电化学合成与微生物合成结合起来，将宇航员呼出的二氧化碳转化为食物和营养物质。