NiO-BiVO₄光阳极

中和表面正电荷

通过构建NiO-BiVO₄ p-n结中和表面多余正电荷，克服水氧化动力学瓶颈，不同于传统依赖外加偏压的方法。

Zhang, Yue · Chi, Jiasheng · 马林琳 · 韦之栋 · Wang, Chen · Jiachen, Wang · Junying, Liu · 张毅然 · 江治 · Shangguan, Wenfeng · 黄震

Journal of Physical Chemistry Letters 2026

具体参数

光电流密度

6.48 mA cm⁻²

技术优势

无外偏压也能高效产氧

通过NiO-BiVO₄ p-n结促进电子向光阳极表面迁移，中和多余正电荷，降低水氧化动力学势垒，从而在1.23 VRHE下实现高光电流密度。

稳定V-O键极化率

原位拉曼光谱证明，NiOOH⁺中形成的高价Ni⁴⁺物种稳定了V-O键极化率，这是维持高效水氧化的一个关键因素。

应用场景

• 光电催化水分解：无需外加偏压即可高效分解水，降低系统能耗。
• 析氧反应：通过中和表面正电荷解除动力学瓶颈，加速析氧。
• 太阳能制氢：在低偏压下获得高光电流，提高太阳能到氢能的转换效率。
• 人工光合作用：稳定V-O键极化率，为人工光合系统提供高效光阳极。