在各种制氢技术中，电化学水分解是最有效、最清洁、最安全的制氢途径之一。碱性水分解制氢更适合商业应用，但仍存在效率低、过电位高和耐久性差等问题。这促使研究人员不遗余力地探索用于析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的高效催化剂。

基于此，吉林大学蒋青、王智力和多伦多大学Chandra Veer Singh等构建了负载在泡沫镍上的Co/CoMoN异质结构(Co/CoMoN/NF)，用于碱性介质中的水分解。

在1.0 M KOH溶液中，Co/CoMoN/NF异质结构表现出优异的HER活性，在100 mA cm^-2电流密度下的过电位为173 mV，Tafel斜率为68.9 mV dec^-1；Co/CoMoN/NF异质结构还实现了高OER活性，在100 mA cm^-2下具有303 mV的过电位和56 mV dec^-1的Tafel斜率。

此外，使用Co/CoMoN/NF异质结构作为阴极和阳极构建碱性电解槽，仅需要1.56 V的低电压就能达到100 mA cm^-2的电流密度，并具有出色的长期稳定性。

密度泛函理论计算表明，低价态Co位点作为高效的水解离促进剂，而CoMoN具有良好的氢吸附能，并且Co NPs和CoMoN纳米片之间的界面效应导致HER动力学显着增强，从而提高了HER活性。本研究提出了一种有效的水分解催化剂设计策略，这有利于构建具有优异性能的异质结构，以实现高效水分解。

Interface Engineering of Co/CoMoN/NF Heterostructures for High-Performance Electrochemical Overall Water Splitting. Advanced Science, 2022. DOI: 10.1002/advs.202105313