近日，由中国科学技术大学国家同步辐射实验室姚涛教授团队与华中科技大学夏宝玉教授团队等合作，综合利用多种同步辐射原位技术，在质子交换膜二氧化碳转换机制的研究中取得重要进展，并开发了一种电解系统，利用废旧电池可将二氧化碳转化为具有高经济价值的甲酸，对于解决能源与环境问题具有重要意义。相关研究成果发表于《自然》杂志。

　　研究人员利用原位X射线吸收谱技术，发现再生铅催化剂在电催化二氧化碳转化的还原电位下发生了动态结构演变，金属态铅与碳酸铅在还原电位下一定比例的共存是最终产生甲酸高选择性和活性的关键因素。之后，他们使用废旧铅酸电池制备出再生铅催化剂，并利用再生铅催化剂在宽pH范围内取得了较高的电催化二氧化碳转化活性。这种方法在2.2 V电压下、连续工作5200小时的条件下产生甲酸的法拉第效率超过93%，电流密度达到600毫安/平方厘米。

　　姚涛表示，这项研究成果可利用回收的废旧电池把二氧化碳转化为具有高经济价值的甲酸，对碳中和具有重要应用价值。夏宝玉认为，随着进一步的发展，这项技术可以用于碳密集型行业，如化石燃料公司，帮助他们脱碳。