湖南大学尹双凤/申升团队 ACS Energy Lett.: BiVO₄光阳极甘油氧化中电流倍增的化学起源与传输限制

本文研究了BiVO₄光阳极在甘油氧化反应中的电流倍增效应。背景方面，光电化学电池可将太阳能转化为化学燃料，但传统“一光子一电子”框架的效率已接近极限，电流倍增效应为突破该瓶颈提供了新路径。研究目的在于揭示电流倍增的化学起源与关键限制因素。通过光谱和电化学分析，发现甘油氧化中间体可通过表面V⁵⁺/V⁴⁺介导的路径将电子注入BiVO₄导带，实现单光子驱动多电子转移。结论指出，电子传输能力（而非电子-空穴分离）是限制电流倍增效率的关键瓶颈，通过Mo掺杂增强电子传输可将电流倍增因子提升至1.72以上，并提出了“强吸附底物+可还原阳离子介导+高效电子传输”的普适性设计原则。