中南大学，Nature Catalysis!

本文研究了光电化学（PEC）水分解技术中的关键问题，即载流子分离效率低和稳定性不足。通过引入金属空位（Vₘ）调控空穴有效质量，显著提升了空穴迁移率，从而实现了高效稳定的PEC水分解。研究通过化学浴沉积和乙二醇调控，在WO₃、TiO₂、Bi₂O₃中引入Vₘ，实验显示Vₘ-WO₃的空穴迁移率提升了430%。密度泛函理论揭示了Vₘ对能带结构的调控作用，包括价带展宽和空穴有效质量降低。实验结果显示，Vₘ-WO₃光阳极在1.23 V vs. RHE下的光电流密度达到4.8 mA cm⁻²，较未改性WO₃提升了4.4倍。此外，该策略还适用于TiO₂、Bi₂O₃等体系，展示了其在大规模应用中的潜力。