双功能S型异质结光电阴极

海水晒出H₂O₂

光充放电条件下，原位生成O₂并一步合成H₂O₂，无需外部电力或氧气供给。

杨帆 · Wang, Xiaotong · Zhong, Linfeng · 韩东梅 · 刘聪 · 罗东向 · 余丁山

Angewandte Chemie - International Edition 2026

参数信息

H₂O₂产率

5.47 mmol g⁻¹ h⁻¹

充放电电压差

0 V

技术优势

光照下电压损失近零

S型异质结与内建电场协同促进电荷转移，使充放电电压差接近零，提升能量效率。

光照下产率提高9.4倍

光生电荷驱动原位O₂生成和2e⁻ ORR，光照下H₂O₂产率达黑暗的9.4倍，无需外部O₂。

超越多数海水体系

在无外部O₂供给条件下，H₂O₂产率超过大多数已报道海水体系。

优先Yeager吸附路径

A3-(D-core)拓扑促进Yeager型O₂吸附，有利于一步2e⁻ ORR选择性生成H₂O₂。

应用场景

• 光催化产H₂O₂：原位产O₂并一步合成H₂O₂，省去外部氧气供给。
• 光电解海水：直接利用海水，无需预处理，可持续产H₂O₂。
• 太阳能储能系统：光照下充放电电压差近零，提升储能效率。
• 钠基海水电池：与钠阳极和海水组装，实现电能存储与H₂O₂联产。