2D Bismuthene as a Functional Interlayer between BiVO4 and NiFeOOH for Enhanced Oxygen‐Evolution Photoanodes

材料科学 光电流 氧气 析氧 催化作用 分解水 表面光电压 化学工程 纳米技术 电化学 光电子学 光催化 物理化学 电极 化学 工程类 生物化学 有机化学 物理 量子力学 光谱学
作者
Junyi Cui,Mátyás Dabóczi,Miriam Regue,Yi‐Chun Chin,Katia Pagano,Jifang Zhang,Mark A. Isaacs,Gwilherm Kerherve,Aris Mornto,James West,Sixto Giménez,Ji‐Seon Kim,Salvador Eslava
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (44) 被引量:55
标识
DOI:10.1002/adfm.202207136
摘要

Abstract BiVO 4 has attracted wide attention for oxygen‐evolution photoanodes in water‐splitting photoelectrochemical devices. However, its performance is hampered by electron‐hole recombination at surface states. Herein, partially oxidized two‐dimensional (2D) bismuthene is developed as an effective, stable, functional interlayer between BiVO 4 and the archetypal NiFeOOH co‐catalyst. Comprehensive (photo)electrochemical and surface photovoltage characterizations show that NiFeOOH can effectively increase the lifetime of photogenerated holes by passivating hole trap states of BiVO 4 ; however, it is limited in influencing electron trap states related to oxygen vacancies ( V O ). Loading bismuthene on BiVO 4 photoanodes increases the density of V O that are beneficial for the oxygen evolution reaction via the formation of oxy/hydroxyl‐based water oxidation intermediates at the surface. Moreover, bismuthene increases interfacial band bending and fills the V O ‐related electron traps, leading to more efficient charge extraction. With the synergistic interaction of bismuthene and NiFeOOH on BiVO 4 , this composite photoanode achieves a 5.8‐fold increase in photocurrent compared to bare BiVO 4 reaching a stable 3.4 (±0.2) mA cm –2 at a low bias of +0.8 V RHE or 4.7(±0.2) mA cm –2 at +1.23 V RHE . The use of 2D bismuthene as functional interlayer provides a new strategy to enhance the performance of photoanodes.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
霍霍完成签到,获得积分10
1秒前
liuyue发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI2S应助Nope采纳,获得10
4秒前
勇敢牛牛完成签到,获得积分10
4秒前
ROOT发布了新的文献求助10
6秒前
暮冬十二发布了新的文献求助30
6秒前
重要的灵应助arniu2008采纳,获得10
7秒前
zyj完成签到,获得积分10
7秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
user_sci应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助Zhusy采纳,获得10
10秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
小林子完成签到 ,获得积分10
11秒前
勇敢牛牛发布了新的文献求助10
11秒前
XZC发布了新的文献求助30
14秒前
Nope完成签到,获得积分10
14秒前
研自助完成签到,获得积分10
15秒前
结实楷瑞完成签到 ,获得积分10
15秒前
枕月听松完成签到,获得积分10
15秒前
飘逸小天鹅完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
程大大大教授完成签到,获得积分0
17秒前
勤奋的白桃完成签到 ,获得积分10
17秒前
谦让的慕凝完成签到 ,获得积分10
17秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6760333
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8487164
关于积分的说明 18090033
捐赠科研通 6045076
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3010366
邀请新用户注册赠送积分活动 1987188
关于科研通互助平台的介绍 1960926