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電催化水分解生產H₂是一種能解決化石燃料的大量消耗和嚴重的環境問題有效方法。但是緩慢的動力學阻礙了電解水制氫的發展，因此，開發在超高電流密度下具有高活性和穩定性的雙功能水分解電催化劑至關重要。

基于此，廣東工業大學施志聰、加拿大國立科學研究院孫書會和張改霞等通過水熱、磷化和電沉積策略，合理設計和制備了由生長在泡沫鎳上的 MnO_x納米顆粒調制的3D鎳鐵磷化物納米片(MnO_x/NiFeP/NF)。

對于MnO_x/NiFeP/NF，界面修飾產生的電子耦合相互作用增強了內在活性，由3D納米片加速反應動力學并保證大量暴露的活性位點，以及MnO_x殼保護提高耐久性。

具體而言，在1.0 M KOH 溶液中，MnO_x/NiFeP/NF在100 mA cm^-2、500 mA cm^-2和1000 mA cm^-2的高電流密度下的OER過電位分別為247 mV、296 mV和346 mV；而且在100 mA cm^-2和500 mA cm^-2時具有214 mV和255 mV的低HER過電位。

此外，MnO_x/NiFeP/NF還表現出優異的全分解水活性，其作為陽極和陰極分別在1.686 V、1.796 V和1.828 V的低電池電壓下分別具有100 mA cm^-2、500 mA cm^-2和1000 mA cm^-2的電流密度。MnO_x/NiFeP/NF還具有強大的耐用性，可在500 mA cm^-2下保持100小時、150小時和120 小時分別進行HER、OER和全水分解。

更重要的是，在1000 mA cm^-2的超高電流密度下，MnO_x/NiFeP/NF的電池電壓幾乎可以保持70小時不變，這幾乎超過了所有非貴金屬電催化劑。這項工作將為通過界面修飾、3D納米結構和外殼保護策略設計和探索用于大規模工業產H₂雙功能電催化劑提供了技術指導。

MnOx-Decorated Nickel-Iron Phosphides Nanosheets: Interface Modifications for Robust Overall Water Splitting at Ultra-High Current Densities. Small, 2021. DOI: 10.1002/smll.202105803

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