由于良好的电子传输、可调的电子结构和不同组分的协同效应，异质结构材料的可以提高电催化性能。虽然这些关联相对容易通过标准的实验方法获得，但人们对不同极化过电位下的界面结构和电子态的演化仍然知之甚少，特别是在OER过程中的强碱性和氧化条件下。此外，许多异质结构具有三维图案化特征，这使得传统的电子显微镜和X射线光谱技术很难对其进行表征。因此，需要更多的研究来揭示动态电压极化下的原子和电子界面构型，以及它们与可测量的电化学行为的关系，这对于理解界面的性质是极其重要的。

有鉴于此，天津大学韩晓鹏讲师，邓意达教授，胡文彬教授，伍伦贡大学侴术雷教授报道了一种界面工程设计，包括以原子紧密的方式创建具有可控界面密度的异质结。

文章要点

1）研究人员选择具有高电子电导率和低晶格失配（不足5%）的NiSe₂和CoSe₂，作为模型，采用一种新的连续离子注入方法制备NiSe₂/CoSe₂-T异质结构纳米杂化（界面长度为几十纳米，低界面强度）和NiSe₂/CoSe₂-N（界面长度为纳米，高界面强度）异质结构纳米杂化材料。

2）EDS确定元素比为1：1：4，与理论值一致。HRTEM图像显示，NiSe₂和CoSe₂之间的亲密接触，平均晶粒尺寸约为7.0 nm。HAADF-STEM图像显示了NiSe₂/CoSe₂-N纳米杂化材料的多孔和粗糙表面。此外，XAS和XANES结果表明，与单相相比，Ni在NiSe₂/CoSe₂-N中发生了Ni的氧化和Co的还原。

3）一系列实验和理论分析表明，原子界面工程可以有效地调节NiSe2/CoSe₂杂化材料中双金属中心的氧化还原活性，增强内硒化物与表面氧化物/氢氧化物之间的协同效应，从而优化与含氧物种的结合能，加速反应动力学。

4）合成的复合材料具有优异的可逆氧电催化性能，在半反应试验和可充电锌空气电池中具有低过电位、高效率和延长循环寿命的优异性能。

该研究深入地阐释了TMCs基异质界面的功能和结构演变，也为设计和开发其他一系列具有异质结构的先进材料奠定了基础。

Xuerong Zheng, et al, Identifying Dense NiSe2/CoSe2 Heterointerfaces Coupled with Surface High-Valence Bimetallic Sites for Synergistically Enhanced Oxygen Electrocatalysis, Adv. Mater. 2020

DOI：10.1002/adma.202000607

https://doi.org/10.1002/adma.202000607