获奖者 Pellumbi 博士：二氧化碳电解革命！

获奖者 Pellumbi 博士：二氧化碳电解革命！

Kevinjeorjios Pellumbi 博士于 2025 年 4 月 9 日获得德国化学家协会 (GDCh) 化学与能源分部颁发的博士奖。该奖项授予他题为“Creating Holistic Pathways for the CO2 Electroreduction and Electrochemical Hydrogenations”的论文。遗憾的是，Pellumbi 未能出席在杜伊斯堡举行的颁奖典礼，由他的博士生导师 Ulf-Peter Apfel 教授代表他领奖。 Apfel 是鲁尔大学弗劳恩霍夫环境、安全和能源技术研究所无机化学 I 研究小组和电合成系的负责人。

佩伦比在他的科学工作中对能源转型提出了宝贵的见解，这证明了该奖项的合理性。 BASF SE 的 Nils Bottke 博士在演讲中赞扬了 Pellumbi 针对电催化技术的工作的相关性。这些技术对于化学品和燃料的可持续生产至关重要。 Pellumbi 强调了二氧化碳电解和电化学氢化反应在减少温室气体排放和化学工业电气化方面的巨大潜力。

减少二氧化碳排放的创新方法

然而，这些技术的工业实施仍处于早期阶段。当前的挑战包括缓慢且低效的开发路线以及缺乏强大且具有成本效益的催化剂。 Pellumbi 正在研究如何针对工业应用优化二氧化碳电解和电化学氢化反应。在这方面，他已申请多项专利，包括新型催化剂层和气体扩散层的专利。

CO2 电化学还原的一个核心是将二氧化碳转化为可用的化学产品，这对于气候变化非常重要。目标是专门减少大气中的二氧化碳，使其可用于化学产品的生产。该主题的工作显示出优化现有电解系统而不是开发新催化剂和电极的明显趋势。

技术发展和挑战

一个令人鼓舞的例子是零间隙电解槽，弗劳恩霍夫 UMSICHT、波鸿鲁尔大学和亚琛工业大学正在研究该电解槽。该电解槽采用固态电解质，具有能源效率高、可扩展性好等优点。特别重要的是该系统不需要液体阴极电解液。

通过专门最小化欧姆电阻并提高稳定性和法拉第效率，已经取得了重大进展。在 3 V 和 300 mA cm-2 下可实现长达 10 小时的稳定性，相当于提高了三倍。一项已发表的零间隙电解研究也将 CO 的法拉第效率从 14% 提高到 60% 以上。

然而，研究还表明，水管理等关键参数会影响性能。供水过多会导致水淹，而阴离子交换膜性能过低则会降低性能。这些发现对于该技术的进一步发展和优化电解过程至关重要。

综上所述，可以说，Pellumbi 博士的工作以及 CO2 电解领域的进展不仅对科学具有重要意义，而且代表着迈向可持续化学工业的重要一步。学术研究与工业应用之间的协同作用变得越来越重要。