青岛科技大学林健健课题组通过水热反应、溶液浸泡和磷化退火，在碳布（CC）表面制备了花状磷化钴和氧化钨（Co₂P/WO_3-x/CC）的电催化剂。该催化剂在达到10 mA cm^-2的电流密度时过电位为254 mV，Tafel斜率为58.32 mV dec^-1具有良好的OER活性，同时还具有100小时的稳定性。

20世纪以来，随着能源需求增加，开发新型绿色能源变得迫切。氢能因其绿色、持续和高效的特点，逐渐受到关注。电解水制氢技术通过电解分解水产生氢气和氧气，具备无污染、低能耗和高效益等优点，是氢能制备的重要方法之一。尽管如此，析氧反应（OER）中的四电子转移过程是限速步骤，严重影响水分解的效率。

为解决该问题，林健健课题组采用磷化钨与氧化物的异质结合方法，成功制备了高效析氧反应（OER）的电催化剂Co₂P/WO_3-x/CC。如图1所示，首先在180℃下水热反应12小时，将二水钨酸钠、硫酸铵和碳布反应，生成海胆状WO₃/CC；然后将其浸入0.1 mol/L六水硝酸钴溶液中，得到Co掺杂的WO₃催化剂（Co-W-species/CC）。最后，采用次磷酸钠进行磷化，在Ar/H₂氛围下（90% Ar和10% H₂）进行400℃、2 h煅烧，得到花状Co₂P/WO_3-x/CC。

通过X射线衍射（XRD）谱图表征，图1a证实了Co₂P/WO_3-x的成功合成。扫描电子显微镜（SEM）显示，Co₂P/WO_3-x样品均匀分布在CC上，并呈现独特的花状结构（图1b、1c）。通过透射电子显微镜（TEM）观察表明Co₂P/WO_3-x纳米花由许多纳米片组成。高分辨透射电子显微镜（HRTEM）图（图1e）显示WO₃与Co₂P之间有明显的界面，表明形成了异质结构。绿色虚线圈中无明显晶格条纹，表明缺陷的形成。电子顺磁共振（EPR）表征显示，Co₂P/WO_3-x的峰面积大于WO₃，表明具有氧空位，有利于暴露活性位点（图1f）。元素映射图（EDS）表明Co、W、O、P元素在催化剂表面均匀分布（图1g）。    

为了评估催化剂的电催化性能，在1 M KOH溶液中进行了测试。与WO₃/CC、Co₂P、IrO₂、WO₃-x/CC和Co-WO₃/CC相比，Co₂P/WO_3-x/CC展现出最佳电催化性能（图3a），在254 mV时即可实现10 mA cm^-2的电流密度（图3b），Tafel斜率仅为58.32 mV dec^-1（图3c）。其电化学阻抗较小（图3d），表明电荷转移阻力小。具有较大的电化学活性表面积（图3f），有利于暴露更多的活性位点。在经历2000次循环和100小时稳定性测试后（图4a、4b），催化剂活性催化剂活性没有明显下降，证明其良好的稳定性。

林健健课题组通过简单三步法合成了Co₂P/WO_3-x/CC电催化剂，展示出优异的OER性能。其性能良好主要归因于：1. 异质结构促进离子间相互作用，缩短电荷通道，有利于电子快速转移；2. 具有氧空位，增加了活性位点的暴露；3. 花状结构提高了电化学活性表面积和支撑性，利于析氧动力学和稳定性。本研究为制备具有异质界面和氧空位的高效非贵金属OER电催化剂提供了可行策略。