双元掺杂赤铁矿光阳极

表面态调控抑制复合

通过微波烧结实现Sn/Ti短程有序掺杂，优化表面态分布，显著提升光电化学水分解性能。

张聪 · 刘洪 · 何鹏 · 刘芳 · He, Yong · 鱼尾 · Arbiol, Jordi · Wang, Xiuli · Tang, Pengyi

ACS Nano 2026

参数信息

光电流密度

3.57 mA cm⁻²

光电流密度（耦合NiFeOOH）

3.96 mA cm⁻²

起始电位

0.78 V vs RHE

技术优势

光电流大幅提升

在1.23 V vs RHE下光电流密度达到3.57 mA cm⁻²，是纯赤铁矿的4.2倍。

起始电位降低

耦合NiFeOOH后起始电位从0.84 V负移至0.78 V vs RHE，有利于降低过电位。

抑制表面复合

短程有序掺杂有效改变了表面态分布，抑制了表面电荷复合，从而提升水氧化效率。

应用场景

• 太阳能水分解：提供高效光阳极，提升太阳能到氢能转换效率。
• 人工光合作用：作为水氧化端，模拟自然光合作用实现光驱动水分解。
• 绿氢生产：低起始电位和高光电流提高产氢能效，助力无碳制氢。
• 光电化学电池：作为核心光电极，提升PEC电池整体性能。