基于鈣鈦礦鐵電耦合多孔電荷傳輸層異質結雙光電極設計、制備和調控的光電液流脫鹽電池機理研究
項目類別：國家自然科學基金
項目編號：22465029
參與人員：羅民，王淑杰，王力峰等
起止日期：2025/01/01-2028/12/31
利用寧夏地區太陽能資源豐富等區域特色，發展低能耗、綠色環保的先進光電脫鹽技術，實現咸水脫鹽淡化的資源化綜合利用具有重要的理論和實用意義。太陽能驅動液流脫鹽電池因低能耗和環境友好等特點，在海水脫鹽、廢水治理等方面有巨大的應用潛力。本項目擬利用鐵電異質結電極作為雙光電極，通過設計、制備和調控電子和空穴傳輸層來實現高效電荷分離，通過液流電池提取離子來實現脫鹽應用。鐵電體能拓寬光譜響應吸收范圍，鐵電誘導內建極化電場能有效分離光生電荷，而多孔電荷傳輸層能快速傳輸電子和空穴，并和電解液充分接觸，有利于將光能高效轉化成化學能，提升離子抽取的驅動力。深入探尋光電極結構和光電脫鹽性能之間的構效關系，闡明光電極和電解液之間界面電荷傳遞和反應機理等科學問題，為構筑高效的太陽能光電脫鹽體系奠定理論與技術基礎。該技術有望實現綠色無污染的光電化學海水淡化和高鹽廢水處理。