Jahn-Teller畸变作用导致钴基尖晶石展现较弱的电催化分解水活性、较差的稳定性。有鉴于此，西北大学谢钢等报道了一种新颖方法，即通过界面工程对其进行调控。在MnCo₂O₄原位生长过程中在界面上引入Ni₂P纳米片，缓解了MnCo₂O₄中的畸变。作者通过X射线光电子能谱深入探索了Ni₂P在界面上对MnCo₂O₄中Mn³⁺产生的Jahn-Teller畸变的消除作用。作者通过DFT计算验证了Ni₂P修饰对Jahn-Teller畸变的消除、催化性能的提升。

本文要点：

（1）

得到的MnCo₂O₄@Ni₂P复合结构催化剂在10 mA cm^-2电流密度中的OER、HER过电势分别为240 mV、57 mV。此外，作者将其做成全分解水装置，在1.63 V中和10 mA cm^-2中进行电催化反应，体现了较好的长时间稳定性。

（2）

DFT计算结果显示，在Ni₂P和MnCo₂O₄界面上发生了Ni₂P向MnCo₂O₄的电荷转移过程，这可能由于界面极化导致。Bader电荷分析结果进一步显示，Ni向Co原子中发生电子转移，因此Co的价电子浓度提高，有效的促进了OER活性。同时缺电子性的Ni₂P作为氢吸附位点促进了HER活性。总之，通过界面电荷转移过程，MnCo₂O₄中Mn、Co中的价电子浓度增加，并且这种界面上的强相互作用导致缓解了Jahn-Teller畸变。

参考文献

Jing Ge, Wen Zhang, Jun Tu, Tao Xia, Sanping Chen, Gang Xie*

Suppressed Jahn–Teller Distortion in MnCo₂O₄@Ni₂P Heterostructures to Promote the Overall Water Splitting, Small 2020

DOI：10.1002/smll.202001856

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202001856