Nature Communications：InSe/石墨烯异质结用于原子薄光阳极

揭示光电极表面附近的离子动力学，例如扩散、吸附和反应，对于实现高效的光电化学（PEC）水分解具有重要意义。然而，对于宏观的三维电极，通常很难将表面效应对总光电流的贡献与整体各种因素的贡献分开。

近日，厦门大学曹阳教授，程俊教授报道了一种由InSe单层晶体制成的光阳极，其被单层石墨烯包裹，以保证高稳定性。同时，选择InSe是因为，与其他光敏二维(2D)材料相比，其具有高迁移率和强烈抑制电子-空穴对复合的特性。

文章要点

1）实验结果显示，与可逆氢电极相比，1.23 V下，原子薄InSe光阳极的光电流密度超过10 mA cm⁻²，比其它二维光电极的光电流大了几个数量级。

2）除了InSe的突出特性外，增强的光电流还得益于阳极表面附近的氢氧离子与光生空穴之间的强耦合。因此，由于离子俘获空穴的存在，抑制了电子-空穴复合，即使在照明停止后也观察到持续的电流。

这项工作为研究电极表面的离子动力学提供了原子薄材料平台，并为开发高效率下一代光电电极提供了指导。

参考文献

Zheng, H., Lu, Y., Ye, KH. et al. Atomically thin photoanode of InSe/graphene heterostructure. Nat Commun 12, 91 (2021)

DOI：10.1038/s41467-020-20341-7

https://doi.org/10.1038/s41467-020-20341-7