太陽能驅動的光電化學水分解(PEC)是一種很有前景的生產清潔和可持續的氫燃料技術，但該技術的發展及應用目前受到緩慢的析氧動力學的阻礙。因此，探索具有高轉換效率的半導體光陽極材料對其實際應用至關重要。基于此，中科院蘭州化物所畢迎普課題組開發了一種磷氧鍵合策略，合理調節了FeNi催化劑和BiVO₄光陽極(FeNiPO_x/BiVO₄)界面的電子耦合，顯著促進PEC水氧化活性和穩定性。

具體而言，FeNiPO_x/BiVO₄在1.23 V_RHE，AM 1.5 G下具有6.73 mA cm^-2的創紀錄光電流密度。由于晶格的光腐蝕和V⁵⁺溶解，BiVO₄表現出相對較差的PEC穩定性，光電流密度迅速降低；FeNiPO_x/BiVO₄光陽極在84 h輻照期間表現出良好的光電流穩定性，表明FeNiPO_x在抑制V⁵⁺溶解和保持高結構穩定性方面的關鍵作用。因此，用于修飾BiVO₄的FeNiPO_x催化劑不僅顯著促進了析氧的活性，而且有效地提高了BiVO₄光陽極的PEC穩定性

通過一系列表征技術，表明P-O界面鍵的引入導致FeNi催化劑和BiVO₄光陽極之間的電子密度重新分布和強電子耦合；進一步來說，這種界面特征不僅促進了電子從Bi位點向Fe原子的轉移，從而顯著提高了PEC活性，而且還促進了電子從Ni原子向V位點的注入，穩定了BiVO₄晶格中的V原子，保證了結構穩定性。

本研究證明了合理調節界面電子相互作用的關鍵作用，為構建高效耐用的PEC水分解光陽極提供了策略。

High-performance and stable BiVO₄ photoanodes for solar water splitting via phosphorus-oxygen bonded FeNi catalysts. Energy & Environmental Science, 2022. DOI: 10.1039/D2EE00936F