Construcción de un campo eléctrico incorporado en arreglos de nanovídeos heterogéneos para una electrolisis de agua eficiente

Resumen: Los electrocatalizadores bifuncionales eficientes para las reacciones de evolución de hidrógeno y oxígeno son clave para la electrolisis del agua. En este trabajo, reportamos una estrategia de campo eléctrico incorporado (BEF) para fabricar arreglos de nanovídeos de fosfuro de níquel-cobalto heterogéneos crecieron en papel de fibra de carbono (Ni2P-CoCH/CFP) con una gran diferencia de función de trabajo (ΔΦ) como electrocatalizadores bifuncionales para la separación total de agua. Impresionantemente, Ni2P-CoCH/CFP exhibe una notable actividad catalítica para las reacciones de evolución de hidrógeno y oxígeno para obtener 10 mA cm−2, respectivamente. Además, el electrolizador ensamblado a escala de laboratorio impulsado por una batería AAA ofrece una excelente estabilidad después de 50 h de electrocatalisis con una eficiencia farádica del 100%. Los cálculos computacionales combinados con experimentos revelan que el efecto del campo eléctrico inducido por la interfaz facilita distribuciones de carga asimétricas, regulando así la adsorción/desorción de los intermediarios durante las reacciones. Este trabajo ofrece un camino para diseñar racionalmente electrocatalizadores heterogéneos de alto rendimiento.