具有高效稳定的光阳极材料是实现太阳能驱动的光化学水分解的永恒追求。

近日，山东大学陈代荣教授，夏玉国高级实验师报道了一种具有缺陷三元金属硫化物（CdIn₂S)光阳极材料，通过引入表面硫空位显著提高了其电化学性能，相对于RHE，在1.23 V时，具有5.73 mA cm^-2的光电流密度，同时，在1个太阳光下，相对于RHE的情况下，0.477 V下施加的偏置光电流效率为2.49％。

文章要点

1）研究人员通过水热处理和随后的Ar/H₂气流退火两个步骤成功在CdIn₂S₄光阳极中引入了硫空位，并且CdIn₂S₄光阳极的PEC性能显著提高，与其他最有前途的单光子吸收体相比，具有更高的光电流密度和外加偏置光电流效率（ABPE）。

2）通过实验表征和理论计算，研究人员系统地阐述了硫空位对PEC性能和电荷转移动力学的影响。突出了表面硫空位对界面电荷分离和转移动力学的增强作用，同时也证明了引入表面硫空位后受约束的表面态分布和活性位的转变。为调节半导体/电解质界面电位提供了途径。

Wang, H., Xia, Y., Li, H. et al. Highly active deficient ternary sulfide photoanode for photoelectrochemical water splitting. Nat Commun 11, 3078 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-16800-w

https://doi.org/10.1038/s41467-020-16800-w