Potassium Hydroxide Mixed with Lithium Hydroxide: An Advanced Electrolyte for Oxygen Evolution Reaction
Potassium Hydroxide Mixed with Lithium Hydroxide: An Advanced Electrolyte for Oxygen Evolution Reaction
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氢氧化钾与氢氧化锂混合：一种用于析氧反应的先进电解质
DOI：
10.1002/solr.201900195
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发表时间：
2019-07
期刊：
影响因子：
7.9
通讯作者：
Mario Lanza
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tingting Han;Yuanyuan Shi;Zhouchangwan Yu;Byungha Shin;Mario Lanza
光电化学（PEC）水分解装置作为一种生产清洁氢燃料的环保方法，引起了学术界和工业界的广泛兴趣。然而，PEC水分解装置的稳定性仍然是该领域的巨大挑战。在此，通过 PEC、化学和形态表征研究了不同碱性电解质对 5nm Ni/SiOX/n-Si/Ti 光阳极的影响。尽管 1m 氢氧化钾 (KOH) (pH 14) 下的光阳极显示出较低的起始电位，但由于针孔的形成，它在约 141 h PEC 测试后开始衰减。然而，在 KOH 和氢氧化锂 (LiOH) (pH 12.5) 混合电解质或硼酸钾和硼酸锂 (pH 9.5) 混合电解质中的 PEC 测试显示，由于锂离子的存在，稳定性 >264 h。与使用锂离子电解质在 pH 9.5 下进行的测量相比，在 pH 12.5 下测试的 5 nm Ni/SiOX/n-Si/Ti 光阳极显示出与用于水氧化的可逆氢电极 (RHE) 相比，较低的 1.254 V 起始电位，表明过电势为 0.024 V。由 KOH 和 LiOH 制成的 pH 12.5 溶液可以成为一种有吸引力的电解质。提高用于 PEC 水分解装置的硅基光电阳极的活性和寿命。
Photoelectrochemical (PEC) water splitting devices have attracted lots of interest in academia and industry as an environmentally friendly approach to generate clean hydrogen fuels. However, the stability of the PEC water splitting devices is still a huge challenge in this field. Herein, the effect of different alkaline electrolytes on 5 nm Ni/SiOX/n‐Si/Ti photoanodes by PEC, chemical, and morphologic characterizations is studied. Although the photoanode at 1mpotassium hydroxide (KOH) (pH 14) shows low onset potential, it starts to decay after ≈141 h PEC tests due to the formation of pinholes. However, PEC tests in the mixture electrolyte of KOH and lithium hydroxide (LiOH) (pH 12.5) or the mixture electrolyte of K‐borate and Li‐borate (pH 9.5) show a stability of >264 h due to the presence of lithium ions. Compared with the measurement at pH 9.5 with the Li ions electrolyte, a 5 nm Ni/SiOX/n‐Si/Ti photoanode tested at pH 12.5 shows a lower onset potential of 1.254 V versus that with the reversible hydrogen electrode (RHE) for water oxidation, indicating an overpotential of 0.024 V. The pH 12.5 solution made of KOH and LiOH can be an attractive electrolyte to enhance the activity and lifetime of silicon‐based photoanodes for PEC water splitting devices.
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影响因子：
32.5
作者：
K. Sun;Namseok Park;Zhelin Sun;Jigang Zhou;Jian Wang;Xiaolu Pang;Shaohua Shen;S. Noh;Yi Jing-Yi-J
通讯作者：
K. Sun;Namseok Park;Zhelin Sun;Jigang Zhou;Jian Wang;Xiaolu Pang;Shaohua Shen;S. Noh;Yi Jing-Yi-J
影响因子：
4.9
作者：
K. Leng;W. Mai;Xingcai Zhang;Ruliang Liu;Xidong Lin;Junlong Huang;He Lou;Yiming Xie;R. Fu
通讯作者：
K. Leng;W. Mai;Xingcai Zhang;Ruliang Liu;Xidong Lin;Junlong Huang;He Lou;Yiming Xie;R. Fu
DOI：
10.1016/j.mseb.2017.08.022
发表时间：
2017-11
影响因子：
3.6
作者：
T. Han;S. Privitera;R. Milazzo;C. Bongiorno;S. D. Franco;F. Via;Xiaoxue Song;Yuanyuan Shi;
通讯作者：
T. Han;S. Privitera;R. Milazzo;C. Bongiorno;S. D. Franco;F. Via;Xiaoxue Song;Yuanyuan Shi;
影响因子：
41.2
作者：
Scheuermann, Andrew G.;Lawrence, John P.;McIntyre, Paul C.
通讯作者：
McIntyre, Paul C.
DOI：
10.1021/jz5026195
发表时间：
2015-01
期刊：
The journal of physical chemistry letters
影响因子：
--
作者：
K. Sun;M. McDowell;A. Nielander;Shu Hu;Matthew Shaner;Fan Yang;B. Brunschwig;N. Lewis
通讯作者：
K. Sun;M. McDowell;A. Nielander;Shu Hu;Matthew Shaner;Fan Yang;B. Brunschwig;N. Lewis