Regangan yang Diinduksi Dislokasi pada Nanopartikel Bismuth untuk Meningkatkan Elektroreduksi Karbon Dioksida menjadi Asam Format

Abstrak
Melalui elektroliser rakitan elektroda membran elektrolit padat (MEA), CO₂ dapat direduksi secara elektrokimia untuk menghasilkan asam format cair. Namun, masih kurang eksplorasi mendalam ke dalam desain katalis yang cocok untuk elektroda membran katode sebagai komponen utama dalam elektroliser MEA elektrolit padat. Di sini, nanopartikel bismut kaya regangan kisi (D-Bi-NPS) yang terintegrasi dengan membran pertukaran anion dirancang untuk menghasilkan asam format, yang dapat terus menerus menghasilkan asam format dengan konsentrasi 0,19 M selama lebih dari 74 jam pada kerapatan arus 100 mA·cm-2. Dengan menggunakan elektroda membran katode ini, efisiensi Faradaic untuk asam format dapat mencapai maksimum 94,1%, dengan nilai yang melebihi 80% untuk sebagian besar waktu operasional. Peningkatan kinerja D-Bi-NPS disebabkan oleh banyaknya cacat internal, yang menghasilkan regangan kompresif yang dapat mempercepat transfer elektron antarmuka secara drastis dan mengoptimalkan kekuatan adsorpsi zat antara. Studi ini menawarkan pendekatan baru untuk desain dan pengembangan elektroliser MEA elektrolit padat.