来源：厦门大学化学化工学院近日，我院陈嘉嘉教授利用多金属氧酸盐为光储能电对的光驱动低能耗电解水制氢研究取得重要进展，相关研究成果以“Tunable Multi-electron Redox Polyoxometalates for Decoupled Water Splitting Driven by Sunlight”发表在Nature Communications（DOI:10.1038/s4146-025-58622-8），并被遴选为Featured articles作为Editors’ Highlights进行官网宣传。受光合作用中光反应与暗反应时空解耦机制的启发，本研究提出了一种基于多金属氧酸盐（POMs）的缺陷工程策略，为筛选“时空分离”机制光驱动电解水制氢系统中的可逆光储能电对提供了理论依据，从而显著降低传统电解水高电压（理论分解电压1.23V）带来的高能耗问题。研究团队通过高通量第一性原理计算方法，建立了过渡金属取代模型筛选体系，通过改变储能电对的结构调控其容量和电位，成功开发出具有三电子存储能力的P2W15V3多金属氧簇基氧化还原介质。实验结果表明，通过钒元素的精准掺杂不仅可以调控氧化还原电位，同时能够有效调控团簇的电子储存容量（由1e-提升至3e-）。结合密度泛函理论计算，系统揭示了金属取代诱导的分子轨道重构演化规律：钒原子的引入使得“金属-氧（M-O）”片段对...
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2025
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