光电化学(PEC)水分解在pH中性电解液中的作用越来越引起人们对能源需求可持续性的关注。
近日,内蒙古大学武利民教授,Lei Wang,Jinlu He提出了一种通过调整中性电解液的组成来原位形成NiB层的策略,从而提高了BiVO4光阳极的PEC性能。
文章要点
1)NiB/BiVO4在1.23 VRHE下的光电流密度为6.0 mA cm−2,在1 sun太阳光下的起始电势为0.2 VRHE。该光阳极在中性电解液中具有600小时以上的光稳定性。
2)电解液中添加Ni2+能有效地抑制NiB的溶解,加速光生电荷转移,增强水氧化动力学。具有B-─-O键的硼酸盐物种通过加速质子耦合电子转移而促进了催化剂的活性。两种物质的协同作用抑制了BiVO4的表面电荷复合,抑制了BiVO4的光腐蚀。
参考文献
Rui-Ting Gao, et al, Dynamic semiconductor-electrolyte interface for sustainable solar water splitting over 600 hours under neutral conditions, Sci. Adv. 9, eade4589 (2023)
DOI: 10.1126/sciadv.ade4589
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade4589