光电化学（PEC）水分解是一种绿色制氢技术，然而，光电极材料中的严重电荷复合是实现高性能的关键障碍之一。在此，西北工业大学黄维院士、王松灿通过产生Bi空位来促进电荷分离，并构建了具有晶格应变的BiVO₄光阳极（Str-BVO）。

本文要点：

1) 在AM 1.5 G下，优化的Str-BVO光阳极在1.23 V下的光电流密度为6.20 mA cm^⁻2，电荷分离效率接近100%。

2) 系统实验和密度泛函理论分析表明，表面铋空位诱导的应变导致少量VO₄四面体变形，这增加了VO₄四面体的反键态能量，并产生了更多的电子空位态，从而显著促进了电子-空穴分离。

3) 此外，通过表面负载FeNiO_x催化剂，光阳极表现出优异的PEC水分解性能和稳定性。

参考文献：

Boyan Liu et.al Bismuth Vacancies Induced Lattice Strain in BiVO₄ Photoanodes Boosting Charge Separation For Water Oxidation Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202403835

https://doi.org/10.1002/aenm.202403835