可回收型各向同性热解石墨导电基底促进光电化学水分解

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作者徐伟,甄超,邱建航,杜宇飞,白朔,成会明,刘岗
单位Shenyang National Laboratory for Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences;School of Materials Science and Engineering,University of Science and Technology of China;Shi-Changxu Innovation Center for Advanced Materials,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences;Institute of Technology for Carbon Neutrality,Shenzhen Institute of Advanced Technology,Chinese Academy of Sciences
来源Science China(Materials)
出版年2023
期号12
摘要
导电基底发挥着收集和传输光生电荷的关键作用,是光电化学(PEC)水分解用光电极不可或缺的重要组成部分,但构建高效光电极鲜受关注.本工作中,基于各向同性热解石墨(IPG)高电导率和高功函的特性,我们开发了各向同性热解石墨(IPG)作为一种导电基底来构建高性能光电极.相比于氟掺杂的二氧化锡(FTO)和金属箔片等广泛使用的导电基底,该光电极能与Cu2O形成欧姆接触,因此所得IPG/Cu2O光电阴极呈现出比FTO/Cu2O光阴极高60%的光电流密度.IPG基底上经过高温氮化所得的Ta3N5薄膜(IPG/Ta3N5)可以获得与Ta箔负载的Ta3N5光阳极相媲美的PEC性能.此外,Ta箔由于在氮化过程中会出现严重氢脆问题而不能循环使用,而IPG基底则可以循环用于光电极的制备,且能生长出具有相同PEC性能的半导体薄膜.这项工作为通过碳基导电基底构建用于PEC水分解的高效光电极提供了一种有吸引力的可替代选择.

@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)

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