8月19日，从武汉大学传出消息，该校庄林教授团队在二氧化碳(CO₂)电解转化方面取得最新研究进展。他们通过设计兼具离子传导和协同催化两种功能的聚合物电解质，实现首例工业级电流密度、高选择性、低电解槽压(即高能量转化效率)的二氧化碳/纯水共电解制备高附加值化工产品乙烯。
他们在3.5伏特电解槽压下，采用聚合物电解质/纯水体系制取乙烯，法拉第效率超过40%，乙烯净电流密度超过420毫安/平方厘米，为目前非消耗性电解质体系中二氧化碳电解制乙烯的最高性能。这一研究成果为功能化聚合物电解质设计提供了新思路，推动了二氧化碳电解转化技术走向实际应用。
利用可再生能源产生的电能进行二氧化碳电解，将二氧化碳转化成为燃料或高附加值化工产品，是实现我国“双碳”目标的重要技术途径。然而，该技术的实际应用面临着电流密度小、能量转换效率低、产物选择性差等挑战。
目前的大电流密度CO₂电解转化的研究，大都需要使用液态电解质，存在电解质消耗、电极易失活、器件维护困难等问题。采用聚合物电解质/纯水体系则能够有效规避这些问题。类似的电化学技术(包括燃料电池、水电解器)经过多年的发展，已完成从液态电解质到聚合物电解质/纯水体系的技术革新。但是，基于聚合物电解质/纯水体系的CO₂电解技术仍鲜见研究。
庄林教授研究团队一直致力于基于碱性聚合物电解质的电化学能量/物质转化技术研究，包括燃料电池、水电解和二氧化碳电解转化。目前，具有自主知识产权的碱性聚合物电解质关键材料已实现商品化生产。