碱性电解水一直被认为是最具吸引力的绿色制氢技术之一，但在寻找高效、低成本的双功能电催化剂方面仍存在相当大的挑战。过渡金属磷化材料(TMPs)具有可调的物理化学性质和高电子导电性，在宽pH条件下均表现出优异的氢析出（HER）性能，但其氧析出（OER）活性有限。

实验和计算分析表明，反应中间体在催化剂上的吸附行为高度依赖于催化剂上的表面电荷分布。众所周知，具有负电荷表面的催化剂更倾向于与氢物种相互作用以获得更好的HER活性，而正电荷表面有利于氧中间体的吸附进而加速OER过程。

近日，广西民族大学米艳课题组和澳大利亚悉尼大学赵慎龙课题组合作，提出了一种内建电场(BEF)策略，通过CoCH纳米线阵列与Ni₂P纳米颗粒异质界面上的自发极化，实现靶向构筑正负电荷表面区域，达到协同促进HER和OER反应物种的吸附活化，从而有效提升了水分解效率。

通过扫描电子显微镜、高分辨透射显微镜证实了平均直径约为15~20 nm的Ni₂P纳米颗粒均匀分布在CoCH纳米线阵列上，形成了多维组装的纳米结构 (Ni₂P-CoCH/CFP)。同时，多项表征结果也证实了Ni₂P(111)和CoCH(300)之间存在明显的异质界面结构，验证了Ni₂P-CoCH界面的成功构建。

X射线光电子能谱、电子能量损失谱表明界面上存在从CoCH到Ni₂P的电子转移现象，进而形成了富电子的Ni和缺电子的Co共存的BEF。紫外光电子能谱和紫外可见吸收光谱证实了这种界面电子转移的驱动力来源于CoCH和Ni₂P之间较大的功函数差(ΔΦ)，这有利于BEF在催化剂中长期稳定存在。

理论计算结果表明，界面诱导电场效应促进了电荷的不对称分布，从而优化了氢中间体的吸附/解吸，以及有效降低了含氧中间体脱质子过程(RDS，*OH→*O)的反应能垒。有利于HER和OER的快速发生和电解水制氢效率的提高。

电化学测试表明，在碱性条件下Ni₂P-CoCH/CFP催化剂展示出较低的过电位和快速的反应动力学，优于无界面电场的单组份Ni₂P/CFP、Ni₂P-CoCH/CFP和大多数报道的双功能催化剂。这主要归功于ΔΦ驱动电子自发从CoCH区域转移到Ni₂P区域，进而形成电荷分布不对称的强界面BEF。电场诱导富正电荷的CoCH表面与富负电荷的Ni₂P表面，协同促进了相应反应中间体的吸附活化，促进整体水电解性能。

该工作通过调节界面BEF来调节表面电荷分布，为制备应用于水分解的双功能电催化剂提供了新的策略。