NiFe修饰Ta₃N₅光阳极

大电流低过电位

一种NiFe催化剂纳米层修饰的Ta₃N₅纳米管光阳极，在1.23 V vs RHE下实现11.2 mA cm⁻²的杰出光电流密度和0.3 VRHE的低起始电位，通过协同效应显著增强界面空穴传输和表面析氧动力学。

Dong, Congzhao · Zhang, Xian · 丁勇 · 张亚军 · 毕迎普

Applied Catalysis B: Environmental 2023

参数信息

光电流密度

11.2 mA cm⁻²

起始电位

0.3 VRHE

技术优势

光电流密度高

NiFe修饰后光电流密度达11.2 mA cm⁻²，远超未修饰Ta₃N₅，证明析氧反应效率大幅提升。

起始电位低

起始电位仅0.3 VRHE，接近热力学极限，有利于在低偏压下驱动水氧化。

电荷分离和传输改善

Fe催化层促进电荷分离和空穴传输，Ni层提供活性位点，协同作用显著提升界面空穴传输动力学。

应用场景

• 光电化学水分解：直接作为光阳极用于水分解制氢，替代贵金属催化剂。
• 析氧反应：高效催化水氧化析氧，降低反应过电位。
• 太阳能制氢：在太阳能驱动下实现无外加偏压或低偏压产氢。