开发高效、低成本的贵金属替代材料，作为电化学反应中活跃的析氧反应(OER)、析氢反应(HER)和氧还原反应(ORR)的电催化剂，是发展可再生能源技术的当务之急。

近日，北京化工大学Meiling Dou，王峰教授，日本产业技术综合研究所（AIST）徐强教授报道了以沸石咪唑骨架为前驱体，成功合成了Co、N、P复合掺杂碳中嵌入Co₂P的高活性、高稳定性的三官能团电催化剂。

文章要点

1）Co₂P与多杂原子掺杂的碳基底之间的协同效应使制备的催化剂对HER、OER和ORR具有与商业RuO₂或Pt/C催化剂相当甚至更好的电催化活性。

2）密度泛函理论计算表明，Co₂P在费米能级上具有比Co_nP更高的态密度(0<n<2)，这促进了催化过程中的电子转移和中间体吸附。

3）采用该材料组装的锌空气电池和分水器表现出良好的性能和优异的稳定性。

这项工作代表着非贵金属电催化剂在提高OER、HER和ORR催化性能方面的新突破，并为清洁能源的产生开辟了新的途径。

Haitao Liu, et al, Metal–Organic Framework-Derived Co₂P Nanoparticle/Multi-Doped Porous Carbon as a Trifunctional Electrocatalyst, Adv. Mater. 2020

DOI：10.1002/adma.202003649

https://doi.org/10.1002/adma.202003649