储能类负极
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用于太阳能转换储存的低带隙C4N响应双功能空气电极的可见光捕获—小柯机器人—科学
来源:kok平台 | 作者:kok平台买球赛hiveyan | 发布时间: 2021-08-13 10:47:26 | 18 次浏览 | 分享到:

  中山大学余丁山团队报道了用于太阳能转换/储存的低带隙C4N响应双功能空气电极的可见光捕获。相关研究成果发表在2021年5月20日出版的《德国应用化学》。

  该文中,研究人员报道了低带隙介孔C4N粒子的简单合成和多种固有特性,并展示了其作为通用响应型双功能氧催化剂在构建太阳能可见光敏感(VLS)锌空气电池(RZAB)和聚合物空气电池(RPAB)中太阳能的转换/存储。与广泛研究的g-C3N4相比,获得的C4N显示出1.99 eV的较小带隙和较大的光电流响应,并且可以同时作为可见光收集天线和双功能氧还原/进化(ORR/OER)催化剂,使有效的光耦合调节氧催化。除了良好的储能性能外,C4N能够使 VLS-RZAB在可见光下的充电电压为1.35V,低于RZAB的理论电压1.65v,相当于具有97.78%的高能效。

  将C4N阴极与聚合物阳极配对,也赋予了一种全新的全聚合物VLS-RPAB光增荷性能,说明了该策略的普遍性。理论和实验相结合研究表明,C4N中ORR和OER活性位是吡嗪-氮原子附近的独立碳位,光生高能空穴可以激活OER以改善反应动力学。

  该研究不仅强调了一种很少被探索的碳氮化物聚合物及其新的性质和应用,而且为开发用于太阳能利用的光耦二次电池的有机半导体开辟了新的机遇。