由于能源危机和环境问题，H₂作为一种可持续且无污染的能源，近年来受到了巨大的关注。电化学水分解制氢是有效制氢的最佳策略，可在不产生碳排放的情况下生产高质量的H₂。然而，析氢反应（HER）和析氧反应（OER）的动力学缓慢是电解水分解面临的巨大挑战，通过合理设计和构建具有优异活性和耐久性的双功能电催化剂对于电解水分解是必不可少的。近日，武汉理工大学李能，Shichun Mu及郑州大学Jianan Zhang等人提出了一种新颖的自上而下的策略，通过部分磷化Mo-Ni₃S₂/NF花簇，实现了分层的Mo掺杂硫化物/磷化物的杂化结构（Mo-Ni₃S₂/Ni_xP_y空心纳米棒）。得益于优化的电子结构配置，分层分支空心纳米棒结构和丰富的异构界面，多位Mo-Ni₃S₂/Ni_xP_y/ NF电极在1 m KOH溶液中的析氢反应（HER）/析氧反应（OER）中具有出色的稳定性和双功能电催化活性。

文章要点：

1）实验和理论计算结果证实，精心设计的空心棒状异质结构具有优化的电子构型和化学吸附能，大表面积，丰富的异质界面和活性位点等特点，并且协同增强了HER / OER活性和在碱性条件下的稳定性。

2）在两电极碱性电解中耦合时，在仅为1.46、1.50和1.63 V的超低电池电压下，Mo-Ni₃S₂/Ni_xP_y/ NF电极可驱动10、20和50 mA cm⁻²电流密度，并且具有近100％的法拉第效率和出色的耐久性，同时持续时间超过72小时。

Luo, X., et al, Interface Engineering of Hierarchical Branched Mo‐Doped Ni3S2/NixPy Hollow Heterostructure Nanorods for Efficient Overall Water Splitting. Adv. Energy Mater., 2020

DOI: 10.1002/aenm.201903891

https://doi.org/10.1002/aenm.201903891