电化学 CO 2转化系统的研究可用于通过传统的石化工艺获得有用的化学品，同时消除 CO 2而不污染环境，对于创建碳中和社会至关重要。虽然通过一些相关研究取得了重大进展，但迄今为止它们的规模还只是实验室规模。事实上，工业应用仍然存在许多障碍，例如合适的催化剂和电极的规模化和开发。

韩国科学技术研究院 (KIST) 宣布，由 Hyung-Suk Oh 博士、Yoon-Jung Hwang 博士和 Woong-Hui Lee 博士领导的清洁能源研究中心的研究团队开发了一个海洋-用于生产乙烯和乙醇的高效电化学CO 2转化系统的海胆形纳米铜 催化剂，以及用于大规模生产催化剂的相关系统。

KIST 研究团队开发的海胆形催化剂能够生产大量乙烯，这是一种石油基物质，用于制造各种日常用品，包括塑料、合成橡胶和建筑材料。该催化剂具有一排不规则形状的针状物，外观类似于海胆。这种独特的设计通过锋利的针尖提高了催化活性。与传统的铜催化剂相比，使用这种催化剂可以在较低的电压下实现更高的乙烯选择性，使乙烯的产率提高了 50% 以上。此外，通过堆叠多层CO 2转化电池建立的大规模生产系统证实了催化剂商业化的潜力。

研究团队进行了各种实时(原位/操作)分析，以观察反应过程中催化剂的化学性质。他们的结果证实，由于添加到团队催化剂中的碱性物质，氢氧化铜和氧化铜含量更高，二氧化碳转化效率提高。根据他们的研究结果，确定在反应过程中增加氢氧化铜和氧化铜的比例是提高乙烯生产效率的关键，这为未来研究中的催化剂设计提供了方向。

KIST 的 Hyung-Suk Oh 博士说：“这项研究使我们能够通过开发一种添加碱性物质的海胆形纳米铜催化剂进行大表面积转化，从而显着提高电化学 CO 2转化系统的性能和规模。应用，这也为未来的研究和发展指明了方向。” 他还提到“这项研究的结果有望为电化学二氧化碳转化系统的商业化做出重大贡献。”