开发用于析氧反应（OER）和析氢反应（HER）的经济高效的活性电催化剂对于电解水可持续产生氢气和电能存储具有重要意义。过渡金属氧化物，尤其是钴基氧化物，由于其高催化活性和良好的氧化还原能力，是有前途和有吸引力的双功能电催化剂。但是，结晶钴基氧化物的固有催化性能远未达到实际应用。近日，中科大俞书宏院士和高敏锐团队以及悉尼科技大学汪国秀等人通过使用简单的室温离子交换策略将硫掺入结晶氧化钴中制备出一种结构无序的S-CoO _x催化剂，与晶体形式相比，S-CoO x催化剂的无序性使低氧配位和富集的缺陷部位增加，这使S-CoO x对碱中的OER和HER都具有优异的催化活性。有趣的是，采用S-CoOx作为OER和HER电极催化剂的水电解槽仅需1.63 V，即可在1 M KOH中达到10 mA/cm²的电流密度。

文章要点：

1）通过一种简便的室温硫离子交换策略合成了无序结构的S-CoOx电催化剂。

2）通过一种简便的室温硫离子交换策略合成了无序结构的S-CoOx催化剂。

3）实验和DFT计算结果进一步表明，无序结构的S-CoOx催化剂产生了优选的电子态。

4）这种新颖的无序结构策略使S-CoOx催化剂对碱性电解质中的OER和HER都具有优异的催化活性。采用S-CoOx作为OER和HER电极催化剂的水电解槽仅需1.63 V，即可在1 M KOH中达到10 mA/cm²的电流密度。

总的来说，该研究表明了基于无序结构材料设计用于水电解槽的高性能电催化剂的有效性。

Xingxing Yu, et al,. Highly Disordered Cobalt Oxide Nanostructure Induced by Sulfur Incorporation for Efficient Overall Water Splitting,Nano Energy,2020,

DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.104652

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285520302093