Solar Driven 15.7% Hydrogen Conversion by Harmony of Light Harvesting, Electron Transporting Bridge, and S‐Defection in a Self‐Assembled Microscale CuS/rGO/CP Photoanode

光电流 制氢 法拉第效率 材料科学 化学工程 析氧 纳米技术 电子传输链 微尺度化学 电极 光电子学 阳极 化学 电化学 物理化学 有机化学 工程类 数学教育 数学 生物化学
作者
Sujeong Kim,Boseok Seo,Hyerim Park,Younghwan Im,Jeong Yeon,Byung Kwak,Namgyu Son,Minkyu Kim,Misook Kang
出处
期刊:Energy & environmental materials [Wiley]
卷期号:7 (3) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/eem2.12631
摘要

CuS is an encouraging photoelectrode candidate that meets the essential requirements for efficient solar‐to‐hydrogen production, but it has not been thoroughly studied. A CuS light absorber layer is grown by the self‐assembly of copper and sulfur precursors on a carbon paper (CP) electrode. Simultaneously, rGO is introduced as a buffer layer to control the optical and electrical properties of the absorber. The well‐ordered microstructural arrangement suppresses the recombination loss of electrons and holes owing to enhanced charge‐carrier generation, separation, and transport. The potential reaching 10 mA cm −2 in 1.0 m KOH solution is significantly lowered to 0.87 V, and the photocurrent density at 1.23 V is 94.7 mA cm −2 . The computational result reveals that the potential‐determining step is sensitive to O* stability; the lower stability of O* in the thin layer of CuS/rGO decreases the free‐energy gap between the initial and final states of the potential‐determining step, resulting in a lowering of the onset potential. The faradaic efficiency for the photoelectrochemical oxygen evolution reaction in the optimized 2CuS/1rGO/CP photoanode is 98.60%, and the applied bias photon‐to‐current and the solar‐to‐hydrogen efficiencies are 11.2% and 15.7%, respectively, and its ultra‐high performance is maintained for 250 h. These record‐breaking achievement indices may be a trigger for establishing a green hydrogen economy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
科研通AI5应助MrSong采纳,获得10
2秒前
DRM发布了新的文献求助10
3秒前
大模型应助刘家小姐姐采纳,获得10
3秒前
yxlk完成签到,获得积分10
4秒前
学术丁真发布了新的文献求助10
4秒前
夏栀mall完成签到,获得积分10
5秒前
SciGPT应助跳跃墨镜采纳,获得10
6秒前
luogan发布了新的文献求助10
7秒前
teborlee发布了新的文献求助10
8秒前
lyh完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
祥小哥完成签到,获得积分10
10秒前
香蕉觅云应助18R13采纳,获得10
10秒前
13秒前
ChuangyangLi发布了新的文献求助10
15秒前
Jamie2完成签到,获得积分10
16秒前
哈哈发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
淡定的一德完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
kdddd发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
刘俣彤关注了科研通微信公众号
20秒前
轻松小之发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
浮游应助destiny采纳,获得10
21秒前
xslj发布了新的文献求助10
22秒前
CodeCraft应助gxh66采纳,获得10
23秒前
MrSong发布了新的文献求助10
25秒前
in2you发布了新的文献求助10
25秒前
肥鹤发布了新的文献求助10
25秒前
自由梦露完成签到,获得积分20
25秒前
26秒前
SciGPT应助清脆安南采纳,获得10
26秒前
慕容v小白发布了新的文献求助10
26秒前
Jamie完成签到,获得积分10
27秒前
激昂的语琴完成签到,获得积分10
29秒前
小郭完成签到 ,获得积分10
30秒前
xyx发布了新的文献求助20
31秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rapid Review of Electrodiagnostic and Neuromuscular Medicine: A Must-Have Reference for Neurologists and Physiatrists 1000
The Handbook of Communication Skills 500
基于3um sOl硅光平台的集成发射芯片关键器件研究 500
Educational Research: Planning, Conducting, and Evaluating Quantitative and Qualitative Research 460
Representations of the Orient in Western Music: Violence and Sensuality 300
the WHO Classification of Head and Neck Tumors (5th Edition) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4797810
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4117503
关于积分的说明 12738048
捐赠科研通 3847815
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2120213
邀请新用户注册赠送积分活动 1142280
关于科研通互助平台的介绍 1031924