水电解提供了一种有前途的绿色技术来应对全球能源和环境危机，但其效率受到阴极析氢反应（HER）和阳极析氧反应（OER）的反应动力学缓慢的限制。近日，厦门大学Jun Xu，新加坡南洋理工大学Bin Liu等通过在二维（2D）黑磷（BP）上生长无定形多过渡金属（钴和铁）氧化物，开发了一种双功能电催化剂（CoFeO@BP），该催化剂能够高效催化HER 和OER。
本文要点：
1）实验表明，对于HER和OER，杂化CoFeO@BP催化剂在1 M KOH中达到10 mA/cm 2的电流密度的过电势分别为88 mV和266 mV。
2）基于一系列的非原位和原位研究，发现CoFeO@BP催化剂出色催化性能归因于其在还原和氧化电势下的自适应表面结构。
3）得益于非晶态氧化钴铁的亚稳性及其与BP的强亲和力，CoFeO@BP可以在还原电势下转化为CoFe磷化物，原位生成用于HER的真正活性催化剂。在氧化电位下，BP上富氧空位的非晶态钴铁氧化物倾向于遵循晶格氧氧化机理（LOM）催化OER，这在动力学上促进了OER催化。
Xingyun Li, et al. Adaptive Bifunctional Electrocatalyst of Amorphous CoFe Oxide @ 2D Black Phosphorus for Overall Water Splitting. Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202008514
