碳布载体上的双金属磷酸盐电催化剂是与工业相关的最有前景的电催化制氢解决方案。为了解决碳载体上异相界面的持久性问题，同时确保高活性和稳定性，需要开发一种低成本，高性能的析氢反应（HER）电催化剂。

有鉴于此，浙江理工大学陈光良、宋昌盛和赣南师范大学Jun Huang等人，开发了一种多相异质结构的双相Ni₁₂P₅-Ni₄Nb₅P₄纳米晶结构的新合成工艺。

本文要点

1）受二硫化铌在超高电流密度条件下表现出优异的HER性能的启发，在碳布（CC）上成功制造了具有丰富的异质界面和相边缘的双相Ni₁₂P₅-Ni₄Nb₅P₄纳米晶体，这是通过大气压介质阻挡放电（DBD）等离子体（PCC）故意制造缺陷而实现的。所制备的催化剂类似于桑椹果实。

2）获得的Ni₁₂P₅-Ni₄Nb₅P₄/PCC电催化剂表现出出色的HER性能，实现10（j₁₀）和500（j₅₀₀）mA cm^-2的电流密度所需的低过电位分别为81和287 mV。同时，Ni₁₂P₅-Ni₄Nb₅P₄/PCC在高电流密度区域（> j₆₁₅）保持出色的催化活性，其性能优于行业相关的基准Pt/C/PCC催化剂。

3）在等离子体处理的载体上生长的催化剂显示出显著的长运行时间和超稳定的电催化特性，超过100小时的连续运行。从头算数值模拟表明，暴露在异质界面中的Ni原子是HER的主要催化活性中心。

参考文献：

Dongliang Chen et al. Mulberry‐Inspired Nickel‐Niobium Phosphide on Plasma‐Defect‐Engineered Carbon Support for High‐Performance Hydrogen Evolution. Small, 2020.

DOI: 10.1002/smll.202004843

https://doi.org/10.1002/smll.202004843