Pt nanoclusters on GaN nanowires for solar-asssisted seawater hydrogen evolution

海水 纳米团簇 材料科学 纳米线 纳米技术 化学 海洋学 地质学 有机化学
作者
Wan Jae Dong,Yixin Xiao,Ke Yang,Zhengwei Ye,Peng Zhou,Ishtiaque Ahmed Navid,Víctor S. Batista,Zetian Mi
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1) 被引量:67
标识
DOI:10.1038/s41467-023-35782-z
摘要

Seawater electrolysis provides a viable method to produce clean hydrogen fuel. To date, however, the realization of high performance photocathodes for seawater hydrogen evolution reaction has remained challenging. Here, we introduce n+-p Si photocathodes with dramatically improved activity and stability for hydrogen evolution reaction in seawater, modified by Pt nanoclusters anchored on GaN nanowires. We find that Pt-Ga sites at the Pt/GaN interface promote the dissociation of water molecules and spilling H* over to neighboring Pt atoms for efficient H2 production. Pt/GaN/Si photocathodes achieve a current density of -10 mA/cm2 at 0.15 and 0.39 V vs. RHE and high applied bias photon-to-current efficiency of 1.7% and 7.9% in seawater (pH = 8.2) and phosphate-buffered seawater (pH = 7.4), respectively. We further demonstrate a record-high photocurrent density of ~169 mA/cm2 under concentrated solar light (9 suns). Moreover, Pt/GaN/Si can continuously produce H2 even under dark conditions by simply switching the electrical contact. This work provides valuable guidelines to design an efficient, stable, and energy-saving electrode for H2 generation by seawater splitting.
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
1秒前
研友_ngkyGn应助爱笑的冷风采纳,获得10
4秒前
4秒前
柯善鹏发布了新的文献求助10
4秒前
kala完成签到,获得积分10
5秒前
专注的醉波关注了科研通微信公众号
5秒前
shen完成签到 ,获得积分10
6秒前
hh发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
天竹子发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
10秒前
黄辰完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
科研通AI2S应助WXX采纳,获得10
12秒前
elgar612发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
zerolake发布了新的文献求助10
13秒前
tiantian发布了新的文献求助20
14秒前
bing完成签到 ,获得积分10
15秒前
finally完成签到 ,获得积分10
16秒前
爆米花应助mariawang采纳,获得10
16秒前
arui发布了新的文献求助10
16秒前
小蛙发布了新的文献求助10
17秒前
黄辰发布了新的文献求助10
17秒前
111发布了新的文献求助10
17秒前
柯善鹏完成签到,获得积分20
17秒前
white完成签到,获得积分10
18秒前
小胜完成签到 ,获得积分10
18秒前
高高惜寒发布了新的文献求助10
18秒前
科目三应助鹿lu采纳,获得10
19秒前
HHH发布了新的文献求助20
19秒前
汉堡包应助文茵采纳,获得10
20秒前
20秒前
bronny完成签到,获得积分20
22秒前
22秒前
fann完成签到,获得积分10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
arui完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3959677
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3505933
关于积分的说明 11126932
捐赠科研通 3237900
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1789404
邀请新用户注册赠送积分活动 871691
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802976