Empirical: In operando analysis of the charge carrier dynamics in hematite photoanodes by PEIS, IMPS and IMVS

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 18, Issue 34, 2016, Pages 23438-23457

  Klotz, Dino ^a,b   Ellis, David Shai ^a   Dotan, Hen ^a   Rothschild, Avner ^a  

^a TECHNION ISRAEL INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Israel)

^b KARLSRUHE INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84984637721     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c6cp04683e     Document Type: Review

References (88)

1. Y. Lin G. Yuan S. Sheehan S. Zhou D. Wang Energy Environ. Sci. 2011 4 12 4862
2. Z. Huang C. Xiang H.-J. Lewerenz N. S. Lewis Energy Environ. Sci. 2014 7 4 1207
3. L. M. Peter J. Solid State Electrochem. 2013 17 2 315
4. S. C. Warren K. Voïtchovsky H. Dotan C. M. Leroy M. Cornuz F. Stellacci C. Hébert A. Rothschild M. Grätzel Nat. Mater. 2013 12 9 842
5. M. Barroso S. R. Pendlebury A. J. Cowan J. R. Durrant Chem. Sci. 2013 4 7 2724
6. K. G. Upul Wijayantha S. Saremi-Yarahmadi L. M. Peter Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 12 5264
7. B. Klahr S. Gimenez F. Fabregat-Santiago J. Bisquert T. W. Hamann Energy Environ. Sci. 2012 5 6 7626
8. H. Dotan K. Sivula M. Grätzel A. Rothschild S. C. Warren Energy Environ. Sci. 2011 4 3 958
9. F. Le Formal E. Pastor S. D. Tilley C. A. Mesa S. R. Pendlebury M. Grätzel J. R. Durrant J. Am. Chem. Soc. 2015 137 20 6629
10. T. Kirchartz J. Bisquert I. Mora-Sero G. Garcia-Belmonte Phys. Chem. Chem. Phys. 2015 17 6 4007
11. H. Dotan O. Kfir E. Sharlin O. Blank M. Gross I. Dumchin G. Ankonina A. Rothschild Nat. Mater. 2013 12 2 158
12. D. A. Grave H. Dotan Y. Levy Y. Piekner B. Scherrer K. D. Malviya A. Rothschild J. Mater. Chem. A 2016 4 8 3052
13. P. Dias A. Vilanova T. Lopes L. Andrade A. Mendes Nano Energy 2016 23 70
14. F. J. Morin Phys. Rev. 1954 93 6 1195
15. A. G. Joly J. R. Williams S. A. Chambers G. Xiong W. P. Hess D. M. Laman J. Appl. Phys. 2006 99 5 53521
16. J. H. Kennedy J. Electrochem. Soc. 1978 125 5 723
17. L. Steier I. Herraiz-Cardona S. Gimenez F. Fabregat-Santiago J. Bisquert S. D. Tilley M. Grätzel Adv. Funct. Mater. 2014 24 48 7681
18. B. Iandolo B. Wickman B. Seger I. Chorkendorff I. Zorić A. Hellman Phys. Chem. Chem. Phys. 2014 16 3 1271
19. H. Dotan N. Mathews T. Hisatomi M. Grätzel A. Rothschild J. Phys. Chem. Lett. 2014 5 19 3330
20. R. H. Coridan A. C. Nielander S. A. Francis M. T. McDowell V. Dix S. M. Chatman N. S. Lewis Energy Environ. Sci. 2015 8 10 2886
21. R. Schrebler L. A. Ballesteros H. Gomez P. Grez R. Cordova E. Munoz J. R. Ramos-Barrado E. A. Dalchiele J. Electrochem. Soc. 2014 161 14 H903 H908
22. S. D. Tilley M. Cornuz K. Sivula M. Grätzel Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 36 6405
23. R. Krol, in Photoelectrochemical Hydrogen Production, ed., R. van de Krol, and, M. Grätzel, Springer US, Boston, MA, 2012, p. 13
24. S. C. Warren, in Photoelectrochemical Hydrogen Production, ed., R. van de Krol, and, M. Grätzel, Springer US, Boston, MA, 2012, p. 293
25. R. Memming, Semiconductor Electrochemistry, Wiley-VCH, Hoboken, 2008
26. F. La Mantia H. Habazaki M. Santamaria F. Di Quarto Russ. J. Electrochem. 2010 46 11 1306
27. F. Le Formal K. Sivula M. Grätzel J. Phys. Chem. C 2012 116 51 26707
28. Y. Ma S. R. Pendlebury A. Reynal F. Le Formal J. R. Durrant Chem. Sci. 2014 5 8 2964
29. L. M. Peter and D. Vanmaekelbergh, in Advances in Electrochemical Science and Engineering, ed., R. C. Alkire, and, D. M. Kolb, Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, Germany, 1999, p. 77
30. O. Zandi T. W. Hamann Phys. Chem. Chem. Phys. 2015 17 35 22485
31. F. Le Formal S. R. Pendlebury M. Cornuz S. D. Tilley M. Grätzel J. R. Durrant J. Am. Chem. Soc. 2014 136 6 2564
32. C. Y. Cummings F. Marken L. M. Peter A. A. Tahir K. G. U. Wijayantha Chem. Commun. 2012 48 14 2027
33. C. Y. Cummings F. Marken L. M. Peter K. G. U. Wijayantha A. A. Tahir J. Am. Chem. Soc. 2012 134 2 1228
34. M. Barroso C. A. Mesa S. R. Pendlebury A. J. Cowan T. Hisatomi K. Sivula M. Grätzel D. R. Klug J. R. Durrant Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 39 15640
35. N. Yatom O. Neufeld M. Caspary Toroker J. Phys. Chem. C 2015 119 44 24789
36. B. Klahr T. Hamann J. Phys. Chem. C 2014 118 19 10393
37. L. M. Peter K. G. U. Wijayantha A. A. Tahir Faraday Discuss. 2012 155 309
38. L. M. Peter Chem. Rev. 1990 90 5 753
39. J. Schefold J. Electroanal. Chem. 1992 341 1-2 111
40. Impedance spectroscopy: theory, experiment, and applications, ed., E. Barsoukov, Wiley-Interscience, Hoboken NJ, 2005
41. B. Klahr S. Gimenez F. Fabregat-Santiago J. Bisquert T. W. Hamann J. Am. Chem. Soc. 2012 134 40 16693
42. B. Klahr S. Gimenez F. Fabregat-Santiago T. Hamann J. Bisquert J. Am. Chem. Soc. 2012 134 9 4294
43. K. Shimizu A. Lasia J.-F. Boily Langmuir 2012 28 20 7914
44. T. Lopes L. Andrade F. Le Formal M. Gratzel K. Sivula A. Mendes Phys. Chem. Chem. Phys. 2014 16 31 16515
45. F. Le Formal N. Tétreault M. Cornuz T. Moehl M. Grätzel K. Sivula Chem. Sci. 2011 2 4 737
46. B. Boukamp Solid State Ionics 1986 20 1 31
47. E. A. Ponomarev L. M. Peter J. Electroanal. Chem. 1995 397 1-2 45
48. J. E. Thorne J. Jang E. Liu D. Wang Chem. Sci. 2016 7 3347
49. J. Bisquert F. Fabregat-Santiago I. Mora-Seró G. Garcia-Belmonte S. Giménez J. Phys. Chem. C 2009 113 40 17278
50. J. Krüger R. Plass M. Grätzel P. J. Cameron L. M. Peter J. Phys. Chem. B 2003 107 31 7536
51. J. Halme Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 27 12435
52. G.-O. Kim K.-S. Ryu Bull. Korean Chem. Soc. 2012 33 2 469
53. H. Schichlein A. C. Müller M. Voigts A. Krügel E. IversTiffée J. Appl. Electrochem. 2002 32 8 875
54. D. Klotz, Characterization and modeling of electrochemical energy conversion systems by impedance techniques, PhD thesis, KIT Scientific Publ., Karlsruhe, 2012
55. A. Leonide V. Sonn A. Weber E. Ivers-Tiffée J. Electrochem. Soc. 2008 155 1 B36
56. V. Sonn A. Leonide E. Ivers-Tiffée J. Electrochem. Soc. 2008 155 7 B675
57. J. Illig M. Ender T. Chrobak J. P. Schmidt D. Klotz E. Ivers-Tiffee J. Electrochem. Soc. 2012 159 7 A952 A960
58. K. D. Malviya H. Dotan K. R. Yoon I.-D. Kim A. Rothschild J. Mater. Res. 2015 1
59. http://www.zahner.de/pdf/CIMPS.pdf
60. H. K. Dunn J. M. Feckl A. Müller D. Fattakhova-Rohlfing S. G. Morehead J. Roos L. M. Peter C. Scheu T. Bein Phys. Chem. Chem. Phys. 2014 16 44 24610
61. W. Liu L. Hu S. Dai L. Guo N. Jiang D. Kou Electrochim. Acta 2010 55 7 2338
62. G. Schlichthörl S. Y. Huang J. Sprague A. J. Frank J. Phys. Chem. B 1997 101 41 8141
63. M. Schönleber D. Klotz E. Ivers-Tiffée Electrochim. Acta 2014 131 20
64. B. A. Boukamp J. Electrochem. Soc. 1995 142 6 1885
65. L. M. Peter E. A. Ponomarev D. J. Fermín J. Electroanal. Chem. 1997 427 1-2 79
66. J. R. Macdonald J. Electrochem. Soc. 1977 124 7 1022
67. M. E. Orazem B. Tribollet Electrochim. Acta 2008 53 25 7360
68. D. D. Macdonald Electrochim. Acta 2006 51 8-9 1376
69. J. Mayer K. Khairy J. Howard Am. J. Phys. 2010 78 6 648
70. M. R. Shoar Abouzari F. Berkemeier G. Schmitz D. Wilmer Solid State Ionics 2009 180 14-16 922
71. K. Shimizu J.-F. Boily Langmuir 2014 30 31 9591
72. J. R. Macdonald Electrochim. Acta 1990 35 10 1483
73. W. Li D. He S. W. Sheehan Y. He J. E. Thorne X. Yao G. W. Brudvig D. Wang Energy Environ. Sci. 2016 9 1794
74. C. Ding Z. Wang J. Shi T. Yao A. Li P. Yan B. Huang C. Li ACS Appl. Mater. Interfaces 2016 8 11 7086
75. A. R. de Wit J. Electrochem. Soc. 1992 139 9 2508
76. P. Salvador J. Phys. Chem. 1985 89 18 3863
77. B. Boukamp J. R. Macdonald Solid State Ionics 1994 74 1-2 85
78. H. Schichlein, Experimentelle Modellbildung für die Hochtemperatur-Brennstoffzelle SOFC, PhD thesis, Univ., Karlsruhe, 2003
79. M. Schönleber E. Ivers-Tiffée Electrochem. Commun. 2015 58 15
80. J. Weese Comput. Phys. Commun. 1992 69 1 99
81. A. N. Tikhonov, A. V. Goncharsky, V. V. Stepanov and A. G. Yagola, Numerical Methods for the Solution of Ill-Posed Problems, Springer, Dordrecht, 1995
82. A. Leonide, SOFC modelling and parameter identification by means of impedance spectroscopy, PhD thesis, KIT Scientific Publ., Karlsruhe, 2010
83. C. Uhlmann P. Braun J. Illig A. Weber E. Ivers-Tiffée J. Power Sources 2016 307 578
84. S. Hershkovitz S. Baltianski Y. Tsur Fuel Cells 2012 12 1 77
85. S. Hershkovitz S. Baltianski Y. Tsur Solid State Ionics 2011 188 1 104
86. D. Klotz J. P. Schmidt A. Kromp A. Weber E. Ivers-Tiffée ECS Trans. 2012 42 25
87. B. A. Boukamp Electrochim. Acta 2015 154 35
88. B. Boukamp Solid State Ionics 1986 18-19 136