Efficient electrochemical flow system with improved anode for the conversion of CO2 to CO

Journal of the Electrochemical Society

Volumn 161, Issue 10, 2014, Pages

  Ma, Sichao ^a,b   Luo, Raymond ^a   Moniri, Saman ^a   Lan, Yangchun ^a   Kenis, Paul J A ^a,b  

^a UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

^b KYUSHU UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANODES; CARBON DIOXIDE; CATHODES; ELECTROLYTIC REDUCTION;

ALKALINE MEDIA; ANODE CATALYSTS; ANODE POTENTIAL; ELECTROCHEMICAL REDUCTIONS; ELECTROREDUCTION OF CO2; OXYGEN EVOLUTION REACTION; SOLAR AND WINDS; USEFUL CHEMICALS;

IRIDIUM COMPOUNDS;

EID: 84940298747     PISSN: 00134651     EISSN: 19457111     Source Type: Journal    
DOI: 10.1149/2.1201410jes     Document Type: Article

References (56)

1. A. T. Bell, Basic Research Needs, Catalysis for Energy, U.S. Department of Energy: Bethesda (2008).
2. M. Z. Jacobson, Energy Environ. Sci., 2, 148 (2009).
3. P. Taylor, Energy Technology Perspectives International Energy Agency (2010).
4. S. Pacala and R. Socolow, Science, 305, 968 (2004).
5. N. S. Lewis, Science, 315, 798 (2007).
6. M. Gattrell, N. Gupta, and A. Co, J. Electroanal. Chem., 594, 1 (2006).
7. C. Oloman and H. Li, Chemsuschem, 1, 385 (2008).
8. Y. Hori, in Handbook of Fuel Cells, p. 720, John Wiley & Sons, Ltd (2010).
9. M. Mikkelsen, M. Jorgensen, and F. C. Krebs, Energy Environ. Sci., 3, 43 (2010).
10. D. T. Whipple and P. J. A. Kenis, J. Phys. Chem. Lett., 1, 3451 (2010).
11. B. Kumar, M. Llorente, J. Froehlich, T. Dang, A. Sathrum, and C. P. Kubiak, Annu. Rev. Phys. Chem., 63, 541 (2012).
12. H.-R. M. Jhong, S. Ma, and P. J. A. Kenis, Curr. Opin. Chem. Eng., 2, 191 (2013).
13. A. M. Appel, J. E. Bercaw, A. B. Bocarsly, H. Dobbek, D. L. DuBois, M. Dupuis, J. G. Ferry, E. Fujita, R. Hille, P. J. A. Kenis, C. A. Kerfeld, R. H. Morris, C. H. F. Peden, A. R. Portis, S. W. Ragsdale, T. B. Rauchfuss, J. N. H. Reek, L. C. Seefeldt, R. K. Thauer, and G. L. Waldrop, Chemical Reviews, 113, 6621 (2013).
14. M. E. Dry, Catal. Today, 71, 227 (2002).
15. Y. Hori, H.Wakebe, T. Tsukamoto, and O. Koga, Electrochim. Acta, 39, 1833 (1994).
16. T. Yamamoto, D. A. Tryk, A. Fujishima, and H. Ohata, Electrochim. Acta, 47, 3327 (2002).
17. C. Delacourt, P. L. Ridgway, J. B. Kerr, and J. Newman, J. Electrochem. Soc., 155, B42 (2008).
18. E. Dufek, T. Lister, and M. McIlwain, J. Appl. Electrochem., 41, 623 (2011).
19. C. E. Tornow, M. R. Thorson, S.Ma, A. A. Gewirth, and P. J. A. Kenis, J. Am. Chem. Soc., 134, 19520 (2012).
20. A. Salehi-Khojin, H.-R. M. Jhong, B. A. Rosen, W. Zhu, S. Ma, P. J. A. Kenis, and R. I. Masel, J. Phys. Chem. C, 117, 1627 (2012).
21. E. J. Dufek, T. E. Lister, andM. E.McIlwain, Electrochem. Solid-State Lett., 15, B48 (2012).
22. H.-R. M. Jhong, F. R. Brushett, and P. J. A. Kenis, Advanced Energy Materials, 3, 589 (2013).
23. M. R. Thorson, K. I. Siil, and P. J. A. Kenis, J. Electrochem. Soc., 160, F69 (2013).
24. K. P. Kuhl, E. R. Cave, D. N. Abram, and T. F. Jaramillo, Energy Environ. Sci., 5, 7050 (2012).
25. S. Ma, Y. Lan, G. M. J. Perez, S. Moniri, and P. J. A. Kenis, Chemsuschem, 7, 866 (2014).
26. M. Todoroki, K. Hara, A. Kudo, and T. Sakata, J. Electroanal. Chem., 394, 199 (1995).
27. K. Hara and T. Sakata, Bull. Chem. Soc. Jpn., 70, 571 (1997).
28. E. J. Dufek, T. E. Lister, S. G. Stone, and M. E. McIlwain, J. Electrochem. Soc., 159, F514 (2012).
29. B. A. Rosen, A. Salehi-Khojin, M. R. Thorson, W. Zhu, D. T. Whipple, P. J. A.Kenis, and R. I. Masel, Science, 334, 643 (2011).
30. Y. Hori, in Modern Aspects of Electrochemistry, C. Vayenas, R. White, and M. Gamboa-Aldeco Editors, p. 89, Springer New York (2008).
31. B. A. Rosen, J. L. Haan, P. Mukherjee, B. Braunschweig, W. Zhu, A. Salehi-Khojin, D. D. Dlott, and R. I. Masel, J. Phys. Chem. C, 116, 15307 (2012).
32. N. Furuya and K. Matsui, Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry, 271, 181 (1989).
33. M. Schwartz, M. E. Vercauteren, and A. F. Sammells, J. Electrochem. Soc., 141, 3119 (1994).
34. D. T. Whipple, E. C. Finke, and P. J. A. Kenis, Electrochem. Solid-State Lett., 13, B109 (2010).
35. Y. Chen, C. W. Li, and M. W. Kanan, J. Am. Chem. Soc., 134, 19969 (2012).
36. J. Wu, F. G. Risalvato, P. P. Sharma, P. J. Pellechia, F.-S. Ke, and X.-D. Zhou, J. Electrochem. Soc., 160, F953 (2013).
37. S. Park, Y. Shao, J. Liu, and Y. Wang, Energy Environ. Sci., 5, 9331 (2012).
38. T. E. Lister and E. J. Dufek, Energy Fuels, 27, 4244 (2013).
39. E. Guerrini, H. Chen, and S. Trasatti, J. Solid State Electrochem., 11, 939 (2007).
40. M. Carmo, D. L. Fritz, J. Mergel, and D. Stolten, Int. J. Hydrogen Energy, 38, 4901 (2013).
41. C. C. L. McCrory, S. Jung, J. C. Peters, and T. F. Jaramillo, J. Am. Chem. Soc., 135, 16977 (2013).
42. I. D. Belova, T. V. Varlamova, B. S. Galyamov, Y. E. Roginskaya, R. R. Shifrina, S. G. Prutchenko, G. I. Kaplan, and M. A. Sevostyanov, Mater. Chem. Phys., 20, 39 (1988).
43. J. C. Cruz, V. Baglio, S. Siracusano, R. Ornelas, L. Ortiz-Frade, L. G. Arriaga, V. Antonucci, and A. S. Aricò, J Nanopart Res, 13, 1639 (2011).
44. A. Minguzzi, F.-R. F. Fan, A.Vertova, S. Rondinini, and A. J. Bard, Chemical Science, 3, 217 (2012).
45. H. A. Elsen, C. F. Monson, and M. Majda, J. Electrochem. Soc., 156, F1 (2009).
46. M. S. Naughton, A. A. Moradia, and P. J. A. Kenis, J. Electrochem. Soc., 159, B761 (2012).
47. S. Ma, R. Luo, S. Moniri, Y. Lan, and P. J. A. Kenis, Supplementary Information.
48. S. Song, H. Zhang, X. Ma, Z. Shao, R. T. Baker, and B. Yi, Int. J. Hydrogen Energy, 33, 4955 (2008).
49. H. Dau, C. Limberg, T. Reier, M. Risch, S. Roggan, and P. Strasser, ChemCatChem, 2, 724 (2010).
50. G. Lodi, E. Sivieri, A. De Battisti, and S. Trasatti, J. Appl. Electrochem., 8, 135 (1978).
51. S. Trasatti, Electrochim. Acta, 29, 1503 (1984).
52. J. O. Bockris and T. Otagawa, J. Phys. Chem., 87, 2960 (1983).
53. J. O. M. Bockris and T. Otagawa, J. Electrochem. Soc., 131, 290 (1984).
54. S. P. Mehandru and A. B. Anderson, J. Electrochem. Soc., 136, 158 (1989).
55. J. Rossmeisl, Z. W.Qu, H. Zhu, G. J.Kroes, and J. K. Nørskov, J. Electroanal. Chem., 607, 83 (2007).
56. J. Rossmeisl, A. Logadottir, and J. K. Nørskov, Chem. Phys., 319, 178 (2005).