逆光电化学电池

利用光电化学电池 (PEC) 借助阳光分解水制氢是可持续能源生产的一个有前景的途径。PEC 最大的优点在于仅使用阳光作为分解水的能源，但由于可用材料（如 SrTiO3）性能不佳，其效率仍然相当低。因此，另一种 PEC 研究途径得以发展。通过同时利用阳光和电能作为能源，PEC 可以在较低电压下获得较大电流，即在低于水电解所需最小电压 1.23V 的电压下制氢。但迄今为止，主流材料（如 TiO2）的效率仍然较低。PEC 未来的发展方向何在？在此，我们提出了一种新的 PEC 模型。其工作原理与上述传统 PEC 截然相反，即先前的光阳极/光阴极转换为现在的光阴极/光阳极。它也能在低电压下，甚至在极端条件下接近零电压时获得高电流。我们设计了一种基本的单一构型和一种改进的 n-p 构型。我们重新选择了光电极材料，并成功证实了其可行性。通过两项对比获得了初步结果：无论是与水分解电解还是与传统 PEC 水分解相比，逆 PEC 均显示出有望的优越性。