一种光电化学池及其制备方法

摘要

本发明涉及一种光电化学池，利用电池自偏压结构，能够在氧化分解水的同时外部设备提供电能的装置，包括纳米线阵列TiO₂光阳极、MnO₂阴极、电解质水溶液、光源、外接电阻。将硫酸钠电解质水溶液通入反应室内，开启光源，水在光阳极表面直接被氧化分解，光阳极产生的光生电子通过外电路传至阴极并与空气中氧气相互结合。本发明直接以水为反应介质，在不消耗任何有机质燃料的情况，能够得到高效、稳定的放电输出，其电池开路电压为1.02V，最大放电功率密度0.38mA/cm²，对应电流密度0.65mA/cm²。且电池无Nafion膜的三明治结构简化了电池的制备过程，更利于未来实际使用。

主权项

一种光电化学池，包括光阳极、阴极、电解质水溶液、光源和外接电阻构成，其特征在于：所述的光阳极为多孔半导体材料光阳极，所述的阴极为非贵金属催化剂层阴极板，这两者构成光电化学池的主体部分。将电解质水溶液通入反应室内，开启光源，则所述光阳极产生的光生空穴氧化分解水，光阳极产生的光生电子经外电路传至阴极与空气中的氧气相互结合，由此形成回路，同步实现水的氧化分解和发电。