電催化水分解提供了一種有前途的可持續(xù)、大規(guī)模制氫途徑，但其效率受到陽(yáng)極析氧反應(yīng)（OER）和陰極析氫反應(yīng)（HER）動(dòng)力學(xué)的**限制，引起人們對(duì)**電催化劑的迫切需求。其中，過渡金屬碳化物 （TMC）由于具有近費(fèi)米能級(jí)處適當(dāng)?shù)膽B(tài)密度（DOS）、豐富的儲(chǔ)量、高電子導(dǎo)電率及**的化學(xué)穩(wěn)定性等特性受到了人們的廣泛關(guān)注。

近日，武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室木士春和合作者在密度泛函理論（DFT）計(jì)算預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，以柔性碳布為自支撐載體，通過水熱、碳化兩步法設(shè)計(jì)合成了Ni-Ni3C異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，并研究了其電解水活性。電化學(xué)表征表明，受益于豐富的活性位點(diǎn)和**的本征活性，由Ni納米顆粒和Ni3C納米片組成的Ni-Ni3C/CC異質(zhì)結(jié)構(gòu)在堿性介質(zhì)中表現(xiàn)出**的OER和HER催化活性：在1 M KOH溶液中，當(dāng)OER電流密度為20 mA cm^-2時(shí)其過電位僅為299 mV，而當(dāng)HER電流密度為10 mA cm^-2時(shí)也僅需要98 mV的較低過電位。此外，Ni-Ni3C/CC電極在電解水中也顯示出**的穩(wěn)定性能和接近100％的法拉第效率。

研究者相信，此項(xiàng)工作將為基于過渡金屬碳化物材料的**雙功能電催化劑的合理設(shè)計(jì)提供了一種新穎的策略。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Small (DOI: 10.1002/smll.202001642)上。