过去的几十年间,各国为实现经济快速发展,对化石能源过度开采和使用,这不仅让能源短缺成为影响如今社会发展的重大问题,而且带来了严重的环境破坏。将太阳能应用于光电化学（PEC）水分解是一种有潜力的储存可持续能源的方法,同时可以减少人类对化石燃料的依赖。在催化剂表面构建氧缺陷或掺杂金属离子是两种有效的光电催化剂改性方式。本文通过循环电沉积的方式合成了氧缺陷型BiVO₄并探索其作用机理,并通过Ni²⁺掺杂进一步提高了催化剂的光电活性。首先采用循环电沉积及高温退火法合成了氧缺陷多层BiVO₄薄膜。BiVO₄薄膜具有单斜白钨矿结构,随着层数增加,其形态由致密膜转变为海绵网状结构,然后形成块状结构。X射线光电子能谱（XPS）显示在多层BiVO₄（尤其是3层）中存在大量的氧空位和V⁴⁺。在所有样品的可见光PEC性能中,3层BiVO₄表现最优:光照强度为100 mW/cm²时,在1.23 V vs RHE处亚硫酸盐氧化电流密度为5.80 mA/cm²,水分解电流密度为1.79 mA/cm²,对应的IPCE（420 nm处）分别为83%和25%。3层BiVO₄的高PEC性能主要归功于其海绵网状形貌以及由氧缺陷和V⁴⁺优化的能带结构。此外,多层BiVO₄也显示出很好的光稳定性。然后采用相同的方法一步引入Ni²⁺制备掺杂型BiVO₄。Ni²⁺掺杂使得BiVO₄形貌由颗粒之间距离较远的、彼此不联结的颗粒逐渐联结,并由此增强电子在材料中的传递。XPS图谱显示材料中含有一定量的氧缺陷,和Ni²⁺离子共同作为浅施主,增强了光生电子和空穴的分离效率。在光照强度为100 mW/cm²时,5%Ni²⁺掺杂BiVO₄的光电流为2.7 mA/cm²,是纯BiVO₄的2倍,且光电稳定性很好。以上工作为构建高可见光活性PEC阳极提供了新思路。