Dario Taverna, Sarah Lamaison, Philippe Marcus, Juliette Blanchard, David W. Wakerley, Domitille Giaume, Marc Fontecave, Victor Mougel, David Montero, Dimitri Mercier, Gwenaëlle Rousse, Chaire Chimie des processus biologiques, Laboratoire de Chimie des Processus Biologiques (LCPB), Collège de France (CdF (institution))-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Réactivité de Surface (LRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), EA4278 Laboratoire de Pharm-Ecologie Cardiovasculaire (LaPEC), Avignon Université (AU), Chimie du solide et de l'énergie (CSE), Collège de France (CdF (institution))-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ministère de la Culture (MC), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris (Chimie ParisTech), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie ParisTech, Laboratoire de Chimie Inorganique et Biologique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC)
Summary The electrocatalytic conversion of CO2 into valuable chemical feedstocks is a highly sought-after route to recycle CO2 emissions. Among the expected products, CO is a valuable synthon for organic syntheses and fuel generation. Nevertheless, most current electrocatalytic systems do not generate CO at a sufficient rate or purity for its subsequent direct conversion. Herein, we report the rational design of novel and highly active Ag-alloyed Zn dendritic electrodes with remarkable CO2-to-CO selectivity. Through fine-tuning of the individual electrodeposition parameters, the Ag content, porosity, thickness, and surface area of the electrodes were optimized, leading to a CO2-to-CO selectivity as high as 91%, which could be sustained above an average of 90% over 40 h. Increase of the CO2 pressure (up to 9.5 bar) to enhance the CO2 concentration allowed CO partial current densities as high as –286 mA.cm−2 to be achieved, setting a new record for predominantly Zn-based electrodes operating in neutral pH.