发展双功能的光生载流子增强电催化的电极材料,实现在大电流密度稳定工作是个巨大挑战。
有鉴于此,南京航空航天大学彭生杰教授、徐江教授、阿德莱德大学Yujie Chen等报道通过简单的溅射沉淀合成新颖的MnWO4/FeCoNi Mott-Schottky异质结涂层修饰在Ti载体上,制备高性能PCA-EC电极(Photogenerated carrier-assisted electrocatalytic),表现增强的光吸收区间/光吸收强度,快速分离光生电子-空穴。
这种设计能够将光生电子之直接参与HER反应,同时强氧化性的光生空穴显著降低形成缺陷的能垒,促进重构形成高性能Ni(FeCo)OOH/MnOOH物种用于OER。
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制备的电极在光照射下HER的过电势为64 mV,OER的过电势为204 mV。由于Fe/Co/Ni-O-Mn/W成键稳定界面,双功能电极在500 mA cm-2和1000 mA cm-2电流密度能够达到长期的稳定的光辅助电催化。
这项工作展示了PCA-EC对于光促进电解水用于大电流密度的前景。
参考文献
Minming Jiang, Jiang Xu, Yujie Chen, Luqi Wang, Paul Munroe, Zong-Han Xie, Shengjie Peng, High-Efficiency Photo-Assisted Large Current-Density Water Splitting with Mott-Schottky Heterojunctions, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202415492
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202415492