黄维/艾伟AM：最佳性能！RuP@RuP2实现高效HER和HOR

在碱性电解质中，开发用于析氢反应和氧化反应（HER/HOR）的高效电催化剂，对于实现可再生氢技术至关重要。其中，磷化钌（RuP_x）是替代Pt基电极的有希望的候选者，但是在优化中间吸附的电子结构调节方面仍然存在巨大挑战。

基于此，西北工业大学黄维院士和艾伟教授等人报道了一种由磷酸化控制的相变策略构建的同源RuP@RuP₂核-壳结构，其能够通过新兴的界面功能实现强电子耦合以实现最佳中间体吸附。

在文中，作者首先通过使用三聚氰胺多磷酸盐（MPP）展示了一种同源核-壳结构，该核-壳结构由富含P的RuP₂壳包围，而RuP₂壳被很好地分散在功能化碳纳米片（RuP@RuP₂/C）上。具有独特热行为的MPP可以缓慢而持久地释放活性磷物质以控制磷化反应，从而形成RuP@RuP₂核-壳结构。

密度泛函理论（DFT）计算发现，通过出现的界面功能，核-壳结构与从RuP核到RuP₂壳的电子转移呈现出强烈的相互作用，导致接近热中性的ΔG_H*用于快速氢吸附/解吸动力学。

实验测试发现，具有促进电子传输和电荷转移动力学以及优化的ΔG_H*的RuP@RuP₂/C电极对HER（η₁₀=11.6 mV，Tafel斜率=27.5 mV dec^-1）和HOR（j₀=2.65 mA cm^-2, j₂₀=2.36 mA cm^-2），优于商用基准Pt/C，在碱性介质下是报道最好的双功能氢电催化剂。该工作不仅提供了一种高效且低成本的双功能氢电催化剂，而且还提供了一种新的合成方案，可以合成同源核-壳纳米结构以广泛应用。

Unlocking Interfacial Electron Transfer of Ruthenium Phosphides by Homologous Core-Shell Design toward Efficient Hydrogen Evolution and Oxidation. Adv. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adma.202204624.

https://doi.org/10.1002/adma.202204624.