厦门大学陈嘉嘉/大化所李仁贵，最新Nature子刊！

本研究受光合作用启发，提出了一种基于多金属氧酸盐（POMs）的缺陷工程策略，旨在解决传统电解水制氢的高能耗问题。通过高通量第一性原理计算和实验验证，研究团队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。研究发现，钒元素的精准掺杂不仅能调控氧化还原电位，还能提升电子储存容量，并通过分子轨道重构降低氧化反应活化能垒。最终，研究团队设计的光催化-电解接力系统在低偏压下实现了高效稳定的产氢，能量消耗较传统电解降低46%。这一研究为新型氧化还原介质的理性设计和太阳能燃料的规模化制备提供了重要理论依据。