缺陷工程在高性能电催化剂的设计中起着至关重要的作用。四方CoSe被认为是有前途的替代贵金属用于HER的催化剂，其在费米能级附近具有高态密度，并且在吸附H *时能量变化低。空位对CoSe电子结构的影响尚不明确，而这可能是提高CoSe HER性能的关键。近日，台州学院Wenwu Zhong等报道了通过便捷的拓扑化学插入方法，在掺Ni的CoSe中引入了耦合的阳离子空位对，以提高其HER活性。

本文要点：

1）掺Ni的CoSe中具有热不稳定的杂原子位点，在脱嵌过程中产生了耦合的空位对，两个相邻的空位耦合在一起。

2）DFT计算表明，被偶合空位包围的Se原子是H *吸附的活性位点。相邻的Co空位对和杂原子Ni掺杂共同促进了Se 4 p_z轨道的上移，从而引起Se 4p和H 1s电子云之间更大的重叠。这可以大大降低H吸附自由能。

3）实验表明，CoSe的电催化HER活性得到了显著改善，在10 mA cm^-2的电流密度下过电势为185.7 mV，这与先进的电催化剂的性能相当。

该工作为设计高性能的空位富集的电催化剂提供了新的方法。

Wenwu Zhong, et al. Coupled vacancy pairs in Ni‐doped CoSe for improved electrocatalytic hydrogen production through topochemically deintercalation. Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI: 10.1002/anie.202011378

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202011378