开发一种高效且非贵金属的pH通用析氢反应（HER）电催化剂对于通过电化学水分解制氢来说具有重要意义，但仍然极具挑战性。

近日，复旦大学吴仁兵，方方创造性地发展了有序相转化策略，通过该策略，成功在泡沫镍表面的导电Ni₃S₂薄膜上外延生长了一维(1D) Ni₂P-Ni₁₂P₅异质纳米棒阵列（Ni₂P-Ni₁₂P₅@Ni₃S₂/NF）。

文章要点

1）与直接相转化法相比，顺序相转化法具有以下优点：i）中间相Ni₃S₂膜的引入可以有效地调节相组成、形貌和物理性能。具体而言，获得的Ni₂P-Ni₁₂P₅呈现出多相特征，具有优化的Ni和P的比例，以及增强的导电性。同时，所得Ni₂P-Ni₁₂P₅的形貌被调控为有序的纳米棒阵列，表现出“假刺”状末端和超亲水性，从而确保了容易的传质、更大的比表面积和更易接近的活性位点。另外,“软”Ni₃S₂衬底可以坚固地保护Ni₂P-Ni₁₂P₅纳米棒阵列在HER过程中免受严重腐蚀；ii）所得TMP的明确混合相表现出明显的界面耦合，这导致显著调节的电子结构，从而促进有效的相协作，其中水吸附/离解和氢形成步骤都被加速。

2）得益于上述特征，Ni₂P-Ni₁₂P₅@Ni₃S₂/NF具有优异的pH通用HER活性，其在1 M KOH、0.5 M H₂SO₄和1 M PBS中仅分别在32、46和34 mV下即可提供10 mA cm^–2的电流密度，优于贵金属Pt/C/NF，以及所有报道的宽pH范围内的TMP电催化剂。此外，Ni₂P-Ni₁₂P₅@Ni₃S₂/NF在pH-通用电解液中可保持24小时500 mA cm^–2的电流密度，显示出巨大的实际应用潜力。

参考文献

Hongyuan Yang, et al, Sequential Phase Conversion-Induced Phosphides Heteronanorod Arrays for Superior Hydrogen Evolution Performance to Pt in Wide pH Media, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202107548

https://doi.org/10.1002/adma.202107548