PCN/MoS₂共负载倒金字塔硅光阴极
析氢量提升约10倍
利用废弃单晶硅片构筑倒金字塔结构作为基底,同时负载PCN与MoS₂形成异质结,协同增强光吸收与电荷转移,实现高效产氢。
Yiwen, Wang · Hongwei, He · Tao, Zhou · Jiangfan, Liao · 徐明丽 · 吕国强
International Journal of Hydrogen Energy 2025
具体参数
- 析氢过电位
- {'zh': '611', 'en': '611'} mV
- 塔菲尔斜率
- {'zh': '69', 'en': '69'} mV/dec
- 12小时总产氢量
- {'zh': '9461.93', 'en': '9461.93'} μmol/cm²
技术优势
过电位暴降309 mV
LSV测试显示,PCN/MoS₂/SiIP的过电位从裸SiIP的920 mV降至611 mV,能量损失大幅减小。
产氢量提升10倍
在12小时测试中,PCN/MoS₂/SiIP的总产氢量达9461.93 μmol/cm²,约为裸SiIP的10倍,接近实用。
Tafel斜率低至69 mV/dec
较低的Tafel斜率表明析氢动力学更快,电荷转移更高效。
应用场景
- 光电化学析氢:可直接作为高效光阴极用于PEC水分解产氢,替代贵金属催化剂
- 光催化水分解:复合光阴极结构增强光吸收,适用于光催化水分解体系提高产氢速率
- 电催化析氢:提供高活性位点和快速电荷转移,可作为高效电催化析氢电极
- 绿氢制备:利用废弃硅片实现低成本绿氢制备,兼具经济和环保优势