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Angew. 综述: 基于钙钛矿氧化物的电极用于高性能光电化学水分解

发布时间:2019-08-23 来源: 兰州理工大学白银新材料研究院 作者:

背景介绍】

目前,研究人员正在寻找可再生和清洁能源来替代不可再生的化石燃料,以满足人类对能源的需要和解决环境污染问题。其中,氢气(H2)具有比汽油更高的质量能量密度和无碳排放、可再生、可储存性等优势,被认为是最清洁的能源之一。目前,氢气主要是通过碳氢化合物部分氧化/蒸汽重整、煤气化和水分解等多种途径来获得。由于水分解产生的氢气纯度高,不需要高温,二氧化碳排放量较少,所以水分解是制氢的主要策略之一。光催化水分解是利用太阳能生产氢气,其具有成本低、灵活性高、太阳能氢转换效率高等优点。光电化学(PEC)水分解是在电和光的共同作用下在光阴极和光阳极分别产生氢气和氧气的过程,是从水中大规模生产可再生氢的重要策略。然而,开发具有低成本、高活性和稳定性的半导体光电极是实现高效率的PEC水分解的关键。因此,对于这方面进行总结和展望是非常有必要的。

【成果简介】

近日,南京工业大学的邵宗平教授(通讯作者)、王纬教授(第一作者)等人鉴于钙钛矿氧化物是一大类半导体金属氧化物,具有较高的(光)电化学稳定性、组成和结构多样性、高电催化活性、优异的光吸收能力和可精确调控的能带结构,因而作为PEC水分解反应中的电极得到了广泛的研究。因此,本文综述了PEC水分解中钙钛矿氧化物的设计、开发和应用的研究进展,特别强调了钙钛矿电极组成/结构与(光)电化学活性之间的关系。研究成果以题为“Perovskite Oxide-Based Electrodes for High-Performance Photoelectrochemical Water Splitting”发表在国际著名期刊Angew. Chem. Int. Ed.

 

摘自:材料人


 

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