研究表明如何提高光电极和催化剂的稳定性

研究人员柏林亥姆霍兹 - Zentrum(HZB)分析了优质钒酸铋(BiVO)的腐蚀过程_4.）使用各种先进的表征方法的光电。

结果是高纯度化的第一次Operando稳定性分析_4.光电化学氧气进化反应（oer）期间的光电池。

本研究揭示了催化剂和光电极的稳定性如何可以比较和提高在未来。

氢是一种多功能燃料，可以在需要时存储和放电化学能。通过电解分配水进入氢和氧气的气候中性方法可以使用太阳能的氢气制成氢气。

这可以通过光电化学(PEC)实现，对于这种方法来说，有经济的光电电极是必要的，它在照明下提供特定的光电电压，并在水电解质中保持稳定。

光电极的稳定性

然而，主要的障碍是传统半导体易在水中迅速腐蚀。金属氧化物薄膜要稳定得多，但一段时间后仍会腐蚀。BiVO_4.是最有效的光电码材料之一。亚博网站下载它是一种复合金属氧化物，其中光电流已经接近理论极限。

然而，目前，商业上可行的PEC水分裂的最大障碍是评估和改善PEC过程中光电极材料的稳定性。亚博网站下载

由HZB太阳能燃料研究所的一群研究人员领导，由HzB Solar Fuels研究员组成，以及来自Max Planck Institute Inslangen-Nuremberg的Max Planck Institute Irlangen-Nuremberg的团体，为弗赖堡大学的可再生能源伦敦帝国学院采用了几种先进的特征方法，以了解高质量的体育体验的腐蚀过程_4.光电极。

从开始到结束时观察过程

到目前为止，我们只能在光电化学腐蚀之前和之后检查光电极。这有点像只读一本书的第一个和最后一章，而不知道所有角色如何死亡．

伊比·艾哈迈德博士，柏林亥姆霍尔茨中心研究员

艾哈迈德博士与马克斯·普朗克研究所的张思远共同发起了这项研究。

作为克服这个问题的第一步，化学家提供了一系列高纯度的BiVO_4.在常规照明下，在新建的流动池中检查的薄膜在新建的流动单元中进行各种电解质。

第一个Operando稳定性研究

结果是高纯度化的第一次Operando稳定性研究_4.光电池当光电化学氧气进化反应（OER）在过程中。研究人员使用原位等离子体质谱（ICPMS）可以在光电化学反应期间确定从BIVO4光阳极表面溶解的元素。

稳定数字年代

从这些测量中，我们能够确定有用的参数，稳定性数字．

伊比·艾哈迈德博士，柏林亥姆霍尔茨中心研究员

这个稳定性数是由O和O的比值计算出来的₂电解质中产生的分子和溶解的金属原子的数量。事实上，这个数字是光电极稳定性的一个精确可比测量。如果水分解速度很快(这里是O₂)，很少有金属原子进入电解质。

该因子还可以用来确定在其寿命期间的光电电极稳定性的变化或评估BiVO稳定性的变化_4.在不同的pH缓冲硼酸盐，柠檬酸盐（空穴清除剂）和磷酸盐电解质中。

本研究表明，在未来的项目中，如何比较催化剂和光电电报的稳定性。研究人员继续伙伴关系，目前正在使用这些有价值的方法和见解来提出可行的解决方案来提高体育比赛的稳定性_4.光阳极和允许他们在长期的实际应用中使用。

期刊参考：

张，斯。，等．(2020)不同光稳定性的BiVO_4.在Near-pH-Neutral电解质．ACS应用能源材料亚博网站下载．doi.org/10.1021/acsaem.0c01904．

来源:https://www.helmholtz-berlin.de.