Enhanced Photoelectrochemical Water Oxidation from CdTe Photoanodes Annealed with CdCl
materials science
oxidation
photochemistry
photoelectrochemistry
water splitting
Journal
Angewandte Chemie (International ed. in English)
ISSN: 1521-3773
Titre abrégé: Angew Chem Int Ed Engl
Pays: Germany
ID NLM: 0370543
Informations de publication
Date de publication:
10 Aug 2020
10 Aug 2020
Historique:
received:
14
01
2020
revised:
25
04
2020
pubmed:
13
5
2020
medline:
13
5
2020
entrez:
13
5
2020
Statut:
ppublish
Résumé
Most CdTe photoanodes and photocathodes show positive and negative photocurrent onset potentials for water oxidation and reduction, respectively, and are thus unable to drive photoelectrochemical (PEC) water splitting without external applied biases. Herein, the activity of a CdTe photoanode having an internal p-n junction during PEC water oxidation was enhanced by applying a CdCl
Identifiants
pubmed: 32394584
doi: 10.1002/anie.202000688
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
13800-13806Subventions
Organisme : New Energy and Industrial Technology Development Organization
Organisme : Japan Society for the Promotion of Science
ID : 17H01216
Informations de copyright
© 2020 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.
Références
A. Fujishima, K. Honda, Nature 1972, 238, 37.
M. Grätzel, Nature 2001, 414, 338.
N. S. Lewis, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 15729.
S. Dahl, I. Chorkendorff, Nat. Mater. 2012, 11, 100.
T. Hisatomi, K. Domen, Nat. Catal. 2019, 2, 387.
S. Ardo, D. F. Rivas, M. A. Modestino, V. S. Greiving, F. F. Abdi, E. A. Llado, V. Artero, K. Ayers, C. Battaglia, J.-P. Becker, Energy Environ. Sci. 2018, 11, 2768.
Q. Wang, M. Nakabayashi, T. Hisatomi, S. Sun, S. Akiyama, Z. Wang, Z. Pan, X. Xiao, T. Watanabe, T. Yamada, N. Shibata, T. Takata, K. Domen, Nat. Mater. 2019, 18, 827.
K. Maeda, K. Teramura, D. Lu, T. Takata, N. Saito, Y. Inoue, K. Domen, Nature 2006, 440, 295.
J. Su, T. Minegishi, K. Domen, J. Mater. Chem. A 2017, 5, 13154.
M. G. Walter, E. L. Warren, J. R. McKone, S. W. Boettcher, Q. Mi, E. A. Santori, N. S. Lewis, Chem. Rev. 2010, 110, 6446.
J. Luo, J.-H. Im, M. T. Mayer, M. Schreier, M. K. Nazeeruddin, N.-G. Park, S. D. Tilley, H. J. Fan, M. Grätzel, Science 2014, 345, 1593.
T. J. Jacobsson, V. Fjällström, M. Edoff, T. Edvinsson, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2056.
Z. Wang, C. Li, K. Domen, Chem. Soc. Rev. 2019, 48, 2109.
F. A. Chowdhury, M. L. Trudeau, H. Guo, Z. Mi, Nat. Commun. 2018, 9, 1707.
J. H. Kim, J. S. Lee, Adv. Mater. 2019, 31, 1806938.
J. Su, T. Minegishi, M. Katayama, K. Domen, J. Mater. Chem. A 2017, 5, 4486.
O. Khaselev, J. A. Turner, Science 1998, 280, 425.
S. Chen, T. Takata, K. Domen, Nat. Rev. Mater. 2017, 2, 17050.
Y. Li, L. Zhang, A. Torres-Pardo, J. M. González-Calbet, Y. Ma, P. Oleynikov, O. Terasaki, S. Asahina, M. Shima, D. Cha, Nat. Commun. 2013, 4, 2566.
M. Zhong, T. Hisatomi, Y. Sasaki, S. Suzuki, K. Teshima, M. Nakabayashi, N. Shibata, H. Nishiyama, M. Katayama, T. Yamada, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 4739;
Angew. Chem. 2017, 129, 4817.
Y. Kuang, Q. Jia, G. Ma, T. Hisatomi, T. Minegishi, H. Nishiyama, M. Nakabayashi, N. Shibata, T. Yamada, A. Kudo, Nat. Energy 2017, 2, 16191.
T. Minegishi, N. Nishimura, J. Kubota, K. Domen, Chem. Sci. 2013, 4, 1120.
K. Ueda, T. Minegishi, J. Clune, M. Nakabayashi, T. Hisatomi, H. Nishiyama, M. Katayama, N. Shibata, J. Kubota, T. Yamada, K. Domen, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2227-2230.
Y. Lin, S. Zhou, S. W. Sheehan, D. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2398.
S. Hu, C. Xiang, S. Haussener, A. D. Berger, N. S. Lewis, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2984.
S. D. Tilley, M. Cornuz, K. Sivula, M. Grätzel, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6405;
Angew. Chem. 2010, 122, 6549.
J. Resasco, H. Zhang, N. Kornienko, N. Becknell, H. Lee, J. Guo, A. L. Briseno, P. Yang, ACS Cent. Sci. 2016, 2, 80.
C. R. Lhermitte, B. M. Bartlett, Acc. Chem. Res. 2016, 49, 1121.
T. Yao, X. An, H. Han, J. Q. Chen, C. Li, Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1800210.
K. Sivula, R. Van De Krol, Nat. Rev. Mater. 2016, 1, 15010.
P. K. Nayak, S. Mahesh, H. J. Snaith, D. Cahen, Nat. Rev. Mater. 2019, 4, 269.
J. M. Burst, J. N. Duenow, D. S. Albin, E. Colegrove, M. O. Reese, J. A. Aguiar, C.-S. Jiang, M. Patel, M. M. Al-Jassim, D. Kuciauskas, Nat. Energy 2016, 1, 16015.
K. Ohashi, J. McCann, J. M. Bockris, Nature 1977, 266, 610.
M. F. Lichterman, A. I. Carim, M. T. McDowell, S. Hu, H. B. Gray, B. S. Brunschwig, N. S. Lewis, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3334.
J. Su, T. Minegishi, Y. Kageshima, H. Kobayashi, T. Hisatomi, T. Higashi, M. Katayama, K. Domen, J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8, 5712.
J. Major, R. Treharne, L. Phillips, K. Durose, Nature 2014, 511, 334.
Z. Fan, H. Razavi, J.-w. Do, A. Moriwaki, O. Ergen, Y.-L. Chueh, P. W. Leu, J. C. Ho, T. Takahashi, L. A. Reichertz, Nat. Mater. 2009, 8, 648.
M. Tuteja, A. B. Mei, V. Palekis, A. Hall, S. MacLaren, C. S. Ferekides, A. A. Rockett, J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 4962.
J. Luria, Y. Kutes, A. Moore, L. Zhang, E. A. Stach, B. D. Huey, Nat. Energy 2016, 1, 16150.
J. Major, M. Al Turkestani, L. Bowen, M. Brossard, C. Li, P. Lagoudakis, S. J. Pennycook, L. Phillips, R. Treharne, K. Durose, Nat. Commun. 2016, 7, 13231.
J. D. Poplawsky, W. Guo, N. Paudel, A. Ng, K. More, D. Leonard, Y. Yan, Nat. Commun. 2016, 7, 12537.
S. E. Sofia, J. P. Mailoa, D. N. Weiss, B. J. Stanbery, T. Buonassisi, I. M. Peters, Nat. Energy 2018, 3, 387.
J. S. Park, S. Kim, Z. Xie, A. Walsh, Nat. Rev. Mater. 2018, 3, 194.
N. Spalatu, M. Krunks, J. Hiie, Thin Solid Films 2017, 633, 106.
I. Dharmadasa, O. Echendu, F. Fauzi, N. Abdul-Manaf, O. Olusola, H. Salim, M. Madugu, A. Ojo, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2017, 28, 2343.
R. D. Smith, M. S. Prévot, R. D. Fagan, Z. Zhang, P. A. Sedach, M. K. J. Siu, S. Trudel, C. P. Berlinguette, Science 2013, 340, 60.
M. Dincă, Y. Surendranath, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 10337.
C. C. McCrory, S. Jung, J. C. Peters, T. F. Jaramillo, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16977.
M. J. Kenney, M. Gong, Y. Li, J. Z. Wu, J. Feng, M. Lanza, H. Dai, Science 2013, 342, 836.
S. Hu, M. R. Shaner, J. A. Beardslee, M. Lichterman, B. S. Brunschwig, N. S. Lewis, Science 2014, 344, 1005.
J. Gu, Y. Yan, J. L. Young, K. X. Steirer, N. R. Neale, J. A. Turner, Nat. Mater. 2016, 15, 456.
Y. W. Chen, J. D. Prange, S. Dühnen, Y. Park, M. Gunji, C. E. Chidsey, P. C. McIntyre, Nat. Mater. 2011, 10, 539.
I. A. Digdaya, L. Han, T. W. Buijs, M. Zeman, B. Dam, A. H. Smets, W. A. Smith, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1585.
J.-W. Jang, C. Du, Y. Ye, Y. Lin, X. Yao, J. Thorne, E. Liu, G. McMahon, J. Zhu, A. Javey, Nat. Commun. 2015, 6, 7447.
B. Mei, B. Seger, T. Pedersen, M. Malizia, O. Hansen, I. Chorkendorff, P. C. Vesborg, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1948.
A. Borodin, M. Reichling, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 15442.
P. Nollet, M. Burgelman, S. Degrave, Thin Solid Films 2000, 361, 293.
C. Gretener, J. Perrenoud, L. Kranz, C. Baechler, S. Yoon, Y. Romanyuk, S. Buecheler, A. Tiwari, Thin Solid Films 2013, 535, 193.
J. Saraie, M. Kitagawa, M. Ishida, T. Tanaka, J. Cryst. Growth 1978, 43, 13.
N. Spalatu, J. Hiie, V. Mikli, M. Krunks, V. Valdna, N. Maticiuc, T. Raadik, M. Caraman, Thin Solid Films 2015, 582, 128.
J. Su, T. Tsuruoka, T. Tsujita, Y. Nishitani, K. Nakura, K. Terabe, Chem. Mater. 2019, 31, 5566.
S. M. George, Chem. Rev. 2010, 110, 111.
H. Kaneko, T. Minegishi, T. Higashi, M. Nakabayashi, N. Shibata, K. Domen, Small Methods 2018, 2, 1800018.
B. Chang, Z. Ai, D. Shi, Y. Zhong, K. Zhang, Y. Shao, L. Zhang, J. Shen, Y. Wu, X. Hao, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 19573.