光电化学水分解中铁酸盐光阴极的制备与改性

• 作者: 倪鑫 周扬 谭瑞琴 况永波
• 来源期刊: 化学进展
• 关键词: 光电化学 铁酸盐光阴极 水分解 制备 改性
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 综述|Review
• 页码范围: 1515-1534
• 页数: 20页
• 分类号: O611.6|O643.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.7536/PC200334

摘要

由n型半导体光阳极和p型半导体光阴极组成的无偏压光电化学电池通过太阳能可以将水直接转化为高能量密度的氢气,为解决太阳能利用过程中存在的间歇性和储存问题提供了一种潜在的经济有效的解决途径.金属氧化物具有低成本和易制备等优势,相比于发展较成熟的n型光阳极金属氧化物材料,传统的p型光阴极金属氧化物材料由于金属离子易受到光电腐蚀的影响,光电极寿命的提升是个很大的挑战.作为新型的金属氧化物光阴极材料,铁酸盐具有合适的带隙、较好的光稳定性、较正的起始电位以及较低的制备成本,正在成为光电化学电池实际应用中的有力竞争者.本文阐述了光电化学水分解的基本原理与提升光电极性能的一般方法,总结了近年来颇受关注的代表性铁酸盐光阴极材料CuFeO2、CaFeO4与LaFeO3在制备方法、元素掺杂以及表面修饰等方面取得的重要进展,并对铁酸盐光阴极的未来发展趋势做了展望.