F-NiFe/F-FeOOH/F-AlOOH/F-Fe₂O₃ 光阳极

晶格氧活化

氟掺杂双重效应提升赤铁矿光阳极电荷分离与注入效率，实现优异的水氧化性能。

Xin, Jia · Yuqian, Wang · Xueli, Sun · Fengxiang, Yu · Jun, Zhong · 肖静冉

Advanced Functional Materials 2025

参数信息

光电流密度

4.04 mA cm⁻²

应用偏压光子-电流效率

0.62 %

技术优势

电荷分离效率提升

氟掺杂通过电子结构调制增加电荷载流子密度，从而提高光生电荷的分离效率。

电荷注入效率提升

氟掺杂激活晶格氧并优化中间体吸附，促进晶格氧氧化机制，从而提高电荷注入效率。

能级精确对齐

多层结构中空穴陷阱能级的精确对齐优化了电荷传输路径，提升整体性能。

应用场景

• 光电化学水分解：利用氟掺杂提升光阳极水氧化性能，简化电极结构。
• 太阳能制氢：提高太阳能到氢能的转换效率。
• 析氧反应：通过晶格氧活化降低析氧过电位。
• 人工光合作用：优化光阳极电荷转移动力学，模拟自然光合作用。