电催化分解水是生产清洁，可持续的氢能源的关键技术，但存在着阳极和阴极催化剂效率不足的问题。设计和构建无贵金属的复合双功能电催化剂，以同时促进阴极析氢和阳极析氧反应，对于水分解反应具有重要意义。

有鉴于此，新加坡科技设计大学Yang Hui Ying和深圳大学时玉萌教授等人，通过调控嵌入在N掺杂的碳纳米管空心微球（NCNHM）中的钴镍双金属磷化物纳米颗粒（NPs）的组成和形貌，可以有效地调节活性位点并增强电子转移，从而获得更高的水分裂效率。

本文要点

1）由于高活性Co-Ni双金属磷化物NPs与NCNHM之间的协同作用，与Ni₂P/NCNHMs相比，所制备的Co-Ni双金属磷化物/NCNHMs具有出色的水分解电化学性能。

2）基于中空的Ni_1.4-Co_0.6基MOF，通过氮化磷化策略制备的Ni_1.4Co_0.6P/NCNHMs表现出优异的HER催化活性（在0.5 M H₂SO₄中达到10 mA cm^-2的过电位为87.9 mV；在1 M KOH中）。在1 mA KOH中达到10 mA cm^-2的过电位为64.4 mV）和OER催化活性（在1 M KOH中达到10 mA cm^-2的过电位为320.0 mV），因此具有出色的水分解催化活性（在1 M KOH中达到10 mA cm^-2的过电位为1.55 V）。

3）密度泛函理论（DFT）模拟和实验结果表明，Co掺杂和NCNHMs涂层的电子转移改善了电子态，提高了与H的结合强度，从而提高了电催化活性。强稳定性与NCNHMs保护的Co-Ni双金属磷化物NPs表面有关。

总之，该工作对高效TMP/碳分级纳米结构电催化剂的设计制备具有重要的借鉴意义。

参考文献：

Shuang Fan et al. Morphological and Electronic Dual Regulation of Cobalt-Nickel Bimetal Phosphide Heterostructures for Electrocatalytic Water Splitting. J. Phys. Chem. Lett., 2020.

DOI: 10.1021/acs.jpclett.0c00851

https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c00851