由于地球上的水既干净又丰富，它是可被用于水电解生产高质量氢气(H₂)的理想资源。合成用于中性和碱性水分解的具有成本效益和稳健的双功能电催化剂至关重要，但由于缓慢的氢/氧析出反应(HER/OER)动力学仍然是一个巨大的挑战。目前，贵金属Pt、Ru和Ir基催化剂是最有效的催化剂，但它们的高成本和稀缺性极大地限制了它们的广泛应用。

基于此，广东工业大学李运勇和乌拉尔联邦大学Panagiotis Tsiakaras等提出了一种氧空位和核壳异质结的原位集成策略，以制备碳纸上具有丰富氧空位的海葵状CoP@CoOOH核壳异质结(CoP@CoOOH/CP)。

受益于CoP核和富氧空位CoOOH壳的协同作用，所获得的CoP@CoOOH/CP催化剂在中性和碱性介质中电流密度达到10 mA cm^-2时，分别表现出低的HER(89.6 mV/81.7 mV)和OER(318 mV/200 mV)的过电位。

值得注意的是，使用CoP@CoOOH/CP作为双功能催化剂构成的双电极电解槽，在中性和碱性条件下分别仅需1.65 V和1.52 V低电池电压即可实现10 mA cm^-2的电流密度。

此外，实验结果和理论计算表明，核壳异质结有效促进了界面电荷转移、加速了催化动力学和增强了结构稳定性，而丰富的氧空位有效地降低了动力学势垒和活化能，提供丰富的活性位点，并为OER的RDS(析氧反应的速率决定步骤)提供较低的能垒，从本质上提高OER性能。

因此，该氧空位和核壳异质结结合工程为设计用于pH通用水分解的高效非贵重双功能电催化剂提供了一种有效的策略。

Oxygen Vacancy and Core-Shell Heterojunction Engineering of Anemone-Like CoP@CoOOH Bifunctional Electrocatalyst for Efficient Overall Water Splitting. Small, 2022. DOI: 10.1002/smll.202106012