Greener batteries are an emerging approach for sustainable environments and a promising technology for future batteries. In this review, we discuss the main issues to fully achieve the potential of batteries with greener approaches.

Lead-free perovskites have attracted considerable attention in photocatalytic hydrogen evolution due to their better moisture stability and lower toxicity than those of their lead-based analogues. However, their activity remains low and needs to be improved for practical applications. Properly engineered heterojunction photocatalysts can provide more active sites and stimulate efficient charge transfer. In this study, 1 T′/2 H−MoS2 nanoflowers were synthesized and coupled with tri(dimethylammonium) hexaiodobismuthate (DMA3BiI6) to form heterojunctions using a simple heating−cooling process. The synthesized 1 T′/2 H−MoS2/DMA3BiI6 composites exhibit excellent photocatalytic hydrogen evolution activity of hydroiodic acid splitting under visible-light irradiation with up to a rate of 241.5 µmol g⁻1 h⁻1 and apparent quantum efficiency of 11.2 % at 420 nm. Furthermore, a retained long-term performance stability after 3 days (12 cycles) of repeated hydrogen evolution reaction (HER) measurements was observed. Experimental and DFT studies indicate that the improved photocatalytic HER performance after the introduction of 1 T′/2 H−MoS2 on DMA3BiI6 is due to the efficient charge transfer and separation at the heterojunction interfaces in the composite. Accordingly, our work highlights a new potentially viable strategy to construct lead-free halide perovskite-based heterostructures for efficient photocatalytic HER.

Photocatalytic hydrogen evolution is a promising approach for direct solar-to-fuel conversion. Although significant research efforts have been put on the development of lead-free metal halide perovskites to reach excellent optoelectronic properties, their rational design for efficient heterojunction photocatalytic systems still poses challenges. Here, we report a new strategy to tailor the interface of hybrid tri(dimethylammonium) hexaiodobismuthate (DMA3BiI6) and amorphous molybdenum sulfide (a-MoSx) heterojunctions. Specifically, a-MoSx was prepared with abundant apical S2– or bridging S22– ligands to allow coupling with DMA3BiI6 via an interfacial Mo–S–Bi linkage. The as-obtained heterostructures were found to show an improved visible-light-driven photocatalytic hydrogen evolution in hydroiodic acid splitting under mild conditions reaching a superior hydrogen evolution rate of around 750 µmol g−1 h−1 and an apparent quantum efficiency (AQE) of 13.0 % at 420 nm. The high activity was kept after a long-term performance test for 3 days.