Des scientifiques japonais suivent le mouvement des électrons, révolutionnant les technologies d'énergie propre

Le 22 février 2025, une équipe de recherche collaborative dirigée par le Dr. Yohei Cho à JAIST et le Prof. Fumiaki Amano à l'Université Métropolitaine de Tokyo a dévoilé une nouvelle méthode pour suivre le mouvement des électrons en temps réel, transformant potentiellement les technologies d'énergie propre. Publiée dans le Journal of the American Chemical Society, l'étude détaille comment la spectroscopie de photocourant modulée en intensité (IMPS) combinée à l'analyse de la distribution des temps de relaxation (DRT) permet d'identifier des comportements de transport de charge auparavant inséparables. Cette approche innovante a révélé trois mécanismes de recombinaison distincts qui causent des pertes d'énergie dans la séparation photoélectrochimique de l'eau (PEC) : la recombinaison induite par une sur-pénétration (OPR), la recombinaison induite par un excès de trous (EHR) et la recombinaison arrière électron-trou (BER). L'étude a également identifié une réaction lente auparavant inconnue, appelée le "pic satellite", qui est cruciale pour identifier l'étape limitant la vitesse dans la séparation de l'eau. "La découverte du pic satellite est cruciale car elle nous aide à identifier l'étape limitant la vitesse dans la séparation de l'eau", a déclaré le Dr. Cho. Les résultats ont des implications au-delà de la production d'hydrogène, s'étendant à la réduction du dioxyde de carbone, au traitement des eaux usées et au développement de surfaces autonettoyantes. Les chercheurs estiment que ce travail pourrait conduire à des avancées significatives dans la technologie des semi-conducteurs et les solutions d'énergie propre au cours de la prochaine décennie.