人们认为太阳能光电催化是具有前景的制备可持续能源技术，但是目前还没有发展具有双电极结构和长期稳定性能够用于实际光电催化分解水的半导体光电极。

有鉴于此，麦吉尔大学郭鸿(Guo Hong)、密歇根大学米泽天(Zetian Mi)等报道由最重要的两种半导体Si和GaN组成的光电极具有非常好的稳定性，在3000 h连续工作过程中没有性能衰减。

本文要点

（1）

分别测试光电极用于两电极和三电极体系，发现生长于Si上的GaN纳米线原位转化为Ga-O-N，因此显著提高制氢性能，而且在3000 h一直稳定。

（2）

通过第一性原理计算，进一步说明原位生成的Ga-O-N物种具有原子尺度表面金属性。这项研究工作突破了传统光催化外源助催化剂难以同时具有催化活性和稳定性的缺陷和不足，有利于发展具有实际应用前景的光电化学器件和清洁能源系统。

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Yixin Xiao, Xianghua Kong, Srinivas Vanka, Wan Jae Dong, Guosong Zeng, Zhengwei Ye, Kai Sun, Ishtiaque Ahmed Navid, Baowen Zhou, Francesca M. Toma, Hong Guo & Zetian Mi, Oxynitrides enabled photoelectrochemical water splitting with over 3,000 hrs stable operation in practical two-electrode configuration. Nat Commun 14, 2047 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-37754-9

https://www.nature.com/articles/s41467-023-37754-9