报告题目：基于Ta3N5薄膜光阳极的高效光电催化分解水制氢

报告人：  李严波

报告时间：2023年7月13日（星期四）16:00

报告地点：线下 新环境大楼208；线上 腾讯会议ID：877627725，密码：230713

邀请人：  陈悦天、赵一新

报告摘要：

    氮化钽（Ta3N5）作为一种理想的光电催化水分解光阳极材料，其理论太阳能-氢能转化效率超过15%。但是, 目前报道的效率值仍远低于其理论极限。Ta3N5光阳极体相和表界面存在的深能级缺陷可能是制约其效率提升的主要因素。在过去几年，本课题组致力于通过能带结构调控、缺陷调控、界面工程以及表面助催化剂修饰等手段来提升Ta3N5薄膜光阳极的效率。通过梯度Mg掺杂的方式，在Ta3N5薄膜内部构建梯度能带结构以提升体相光生电荷分离能力，显著提升了Ta3N5光阳极的光电催化水氧化性能，实现了当时单光子光阳极国际最高的半电池太阳能-氢能转化效率（HC-STH = 3.31%）。另外，通过对Ta3N5薄膜的上下界面使用选择性空穴传输层（HTL: Mg掺杂GaN）和选择性电子传输层（ETL: In掺杂GaN）分别进行修饰，提升了光生电荷界面分离效率，实现了3.46%的HC-STH值。最近，我们提出了一种表面La掺杂与体相梯度Mg掺杂相结合的异质掺杂策略，以解耦Ta3N5薄膜的光吸收和载流子传输，实现了目前国际最高4.07%的HC-STH值, 相比十年前我们取得的结果提升了一个数量级。这些结果确立了Ta3N5在可见光响应水分解光阳极中的领先地位。

报告人简介：

    李严波，电子科技大学基础与前沿研究院教授，国家青年特聘专家。2005和2007年分获亚洲版bat365物理学学士和硕士学位；2010年获东京大学产业机械工学博士学位；2010-2014获日本学术振兴机构（JSPS）资助在东京大学Kazunari Domen教授课题组从事博士后研究工作；2014-2016于美国劳伦斯-伯克利国家实验室人工光合成联合研究中心（JCAP）从事博士后研究工作；2016年回国加入电子科技大学，开展光电催化水分解制氢及相关的研究工作。近年来，以第一/通讯作者身份在Nature Catalysis、Nature Communications（5）、Angewandte Chemie、Advanced Materials、Advanced Functional Materials、Energy & Environmental Science、Nano Letters（2）、ACS Energy Letters（2）、ACS Catalysis（3）等学术期刊上发表论文40余篇。主持国家高层次人才引进项目、自然科学基金面上项目（2项）、四川省“天府峨眉计划”领军人才项目等。曾任SCI期刊Nanoscale Research Letters副主编，现任电子科技学刊（JEST）副主编，Discover Nano期刊编委。曾获国家优秀自费留学生奖（09）、日本JSPS Postdoc Fellowship（10）、东京大学“研究科长赏”（11）、四川省“千人计划”（16）、中国化学会京博科技奖-化学化工与材料京博优秀博士论文指导教师（21）、成电先进科研工作者（22）、电子科技大学优秀研究生指导教师（23）等。指导博士生肖业权获2021届四川省优秀大学毕业生，指导博士后张贝贝入选2022年度国家“博新计划”等。