中科大孙海定教授Adv. Mater.: 晶圆级GaN纳米线高效酸性PEC水氧化助力稳定制氢

本文介绍了中国科学技术大学孙海定教授团队在光电化学（PEC）水分解领域的研究成果。研究背景指出，PEC水分解是太阳能转化为氢能的重要途径，但光阳极在酸性介质中的反应动力学缓慢和光腐蚀问题限制了其效率和稳定性。研究目的是通过动态电子结构调控策略，设计CoRuOx电催化剂与InGaN纳米线阵列耦合，提升光阳极在强酸性环境下的水氧化效率和稳定性。实验结果表明，优化后的光阳极在强酸性电解液中表现出8.8 mA/cm²的高光电流密度和超500分钟的稳定运行能力。结论揭示了杂原子Co的引入不仅提升了邻近活性位点Ru的氧化态，优化了氧中间体的吸附能，还抑制了Ru活性位点的过度氧化，从而显著提高了光阳极的活性和稳定性。该研究为设计高效稳定的光电极提供了新的思路。