DOI: 10.1016/j.jcis.2021.06.045

开发高效的双功能电催化剂对于完全分解水具有重要意义。双金属磷化物以其优异的催化性能在双功能析氢反应（HER）和析氧反应（OER）催化剂中显示出巨大的应用潜力。在此，通过模板定向生长和磷化处理，CoFeP二维纳米阵列成功地生长在掺氮电纺碳纳米纤维（CoFeP NS@NCNF）上。得益于分层纳米阵列结构、高导电性碳纳米纤维基材和双金属磷化物的协同效应，CoFeP NS@NCNF在1M KOH中表现出有效的OER和HER双功能电催化活性，过电位分别为268mV(η20)和113mV(η10)。此外，CoFeP NS@NCNF耦合双电极系统在10mA/cm2下需要1.59V的低电压来完全分解水。本工作为使用普鲁士蓝类似物（PBAs）制备具有分级结构的过渡金属基电催化剂用于OER和HER提供了一种很有前景的途径。

图1.Co（OH）2、CoFe PBA@NCNF（a）和CoFeP NS@NCNF（b）的XRD图谱。

图2.CoFeP NS@NCNF的SEM图像（a-c）和SEM映射（d）。

图3.CoFeP NS@NCNF的TEM图像（a-b），CoFeP纳米粒子的HRTEM图像（c-d）。

图4.CoFeP NS@NCNF的XPS全谱（a）以及（b）C1s，（c）Fe2p，（d）Co2p，（e）P2p和（f）N1s高分辨率XPS光谱。

图5.（a）CoFeP NS@NCNF、CoFe PBA@NCNF和CoP NS@NCNF的极化曲线；（b）各种催化剂的塔菲尔图；（c）CoFeP NS@NCNF、CoFe PBA@NCNF和CoP NS@NCNF的奈奎斯特图；（d）CoFeP NS@NCNF和CoFeP NS@NCNF在1M KOH中经过1000个CV循环后的计时电流响应曲线。

图6.（a）CoFeP NS@NCNF、CoFe PBA@NCNF和CoP NS@NCNF的HER极化曲线；（b）各种催化剂的塔菲尔图；（c）CoFeP NS@NCNF、CoFe PBA@NCNF和CoP NS@NCNF的奈奎斯特图；（d）CoFeP NS@NCNF和CoFeP NS@NCNF在1M KOH中经过1000个CV循环后的计时电流响应曲线。

图7.（a）CoFeP NS@NCNF、CoP NS@NCNF和CoFe PBA@NCNF用于完全分解水的LSV曲线；（b）CoFeP NS@NCNF在1M KOH溶液中15h的全电池稳定性。