钴磷/TiO₂-赤铁矿光阳极

起偏降低210 mV

通过TiO₂中间层与Co-Pi催化剂协同提升载流子分离与传输，显著改善赤铁矿光阳极的析氧动力学与界面复合损失。

Zhou, Zhongyuan · Yanmei, Liang · Xing Xiu-Shuang · Kunhao, Zhang · 牛永生 · Liguo, Yang · Fang, Wang · Zhanhu, Guo · 宋海香 · 吴绍龙

Advanced Composites and Hybrid Materials 2023

具体参数

光电流提升

{'zh': '>100', 'en': '>100'} %

起始电位阴极位移

{'zh': '210', 'en': '210'} mV

长期稳定性

{'zh': '10', 'en': '10'} h

技术优势

光电流翻倍

TiO₂中间层与Co-Pi协同增强载流子分离与传输效率，使光电流提升超过100%。

起偏电压大幅降低

起始电位阴极漂移210 mV，意味着更低的偏压下即可驱动水氧化，提高系统能效。

稳定运行10小时

长时间稳定性测试表明，该光阳极可持续产氢10小时以上，远超传统赤铁矿电极。

溶液法可制备

TiO₂和Co-Pi均可通过化学浴沉积、电沉积等溶液法制备，工艺简单，易于规模化。

应用场景

• 光电化学水分解：用高效、稳定的赤铁矿光阳极直接分解水，替代外接偏压驱动的电解水。
• 制氢光阳极：提供高活性、长寿命的光阳极，提升光伏驱动或光电化学产氢体系的效率。
• 绿氢制备：利用太阳能通过界面工程技术实现无碳排放的绿氢制备。
• 表面催化剂：Co-Pi作为廉价双功能催化剂，降低表面复合并加速析氧反应。