钴钒MOF/BiVO₄光阳极

500小时超稳水氧化

利用配体缺陷强化MOF与BiVO₄的键合，抑制V⁵⁺溶解，同时保持高光电流密度。

Xu, Liangcheng · Zhang, Yingjuan · Liu, Boyan · Kang, Wan · 王鑫 · Tingsheng, Wang · Wang, Lianzhou · 王松灿 · Huang Wei

ACS Nano 2025

具体参数

光电流密度

{'zh': '6.0', 'en': '6.0'} mA cm-2

运行寿命

{'zh': '500', 'en': '500'} h

技术优势

锚定V⁵⁺，不溶解

配体缺陷产生的欠配位位点与BiVO₄形成强化学键，阻止V⁵⁺从光阳极中溶出，稳定性大幅提升。

能稳定跑500小时

在0.6 V vs RHE、AM 1.5 G光照下连续运行500小时，远优于同类BiVO₄光阳极的典型寿命。

光电流密度没打折

在增强稳定性的同时，光电流密度仍达到6.0 mA cm⁻²，与高性能BiVO₄光阳极相当，没有牺牲活性。

应用场景

• 光电催化水分解：在光电化学池中长期稳定产氢，解决V⁵⁺溶解导致的失效问题。
• 光电解池：作为光阳极组件，延长光电解池的连续工作时间和维护周期。
• 人工光合作用：提供稳定的光阳极，用于人工光合作用中催化水氧化半反应。
• 金属有机框架光电极：展示MOF配体缺陷工程策略，可推广到其他MOF光电极的设计。