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以可再生能源为动力的电解制氢被认为是改善全球气候和能源问题的一种环境友好的手段。在《Angewandte Chemie》杂志上，一个研究小组现在介绍了一种新颖、廉价的电极材料:多孔、磷化的CoNi2S4蛋黄壳纳米球，它可能提供高效、节能的制氢技术。
不幸的是，水电解的两种半反应——氢和氧的演化——都很慢，而且需要大量的能量。催化有效电极，特别是贵金属电极，可以加速电化学过程，提高其能源效率。然而，由于成本高、丰度有限和稳定性差，阻碍了它们的大规模使用。以大量廉价金属为基础的替代品通常对两种半反应都不能令人满意地工作。
由中国河南师范大学(Shuyan Gao)和新加坡南洋理工大学(Nanyang Technological University, Singapore)的团队现在开发了一种新型、廉价、多功能的电极材料，以钴(Co)和镍(Ni)为基础，用于高效电催化制氢。采用水热硫化和气相磷化相结合的方法制备钴镍甘油酯纳米球。这就形成了由磷掺杂钴镍硫化物(P-CoNi2S4)制成的蛋黄壳纳米颗粒。这些小球体有着紧凑的内核和多孔的壳，壳与壳之间有空隙——就像蛋黄被蛋清包围着，所以不接触壳一样。
磷掺杂增加了中空粒子中Ni3+相对于Ni2+的比例，并允许更快的电荷转移，使电催化反应运行更快。该材料可作为阳极或阴极使用，在电解水生产氢和氧方面表现出高的活性和稳定性。
为了降低电解池的整体电压，混合电解的概念也在研究中。例如，氢气的产生可以与尿素的氧化反应相结合，而不是与氧气的产生相结合，这需要的能量要少得多。尿素的来源包括工业合成废水和生活污水。新的纳米颗粒对这种半反应也非常有用。
水和尿素电解都需要相对较低的电池电压(分别为1.544 V或1.402 V，在10 mA cm-2下超过100小时)。这使得这种新的双金属蛋黄壳粒子优于大多数已知的硫化镍甚至贵金属电催化剂。它们为电化学制氢以及处理含尿素废水提供了一种有前途的方法。
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