隨著能源危機和環境污染的日益加劇，開發新型的清潔能源刻不容緩。其中涉及電化學過程的析氫反應（HER）和氧還原反應（ORR）是兩種最具實際應用前景的能源轉換和存儲方式。因此，設計高性能的HER和ORR的電催化劑對提高電化學能源轉換和存儲性能尤為重要。目前，Pt及其合金是HER和ORR電催化活性最高的催化劑之一，然而其低儲量和高成本大大限制了Pt的實際應用，因此開發高性能的HER和ORR非貴金屬催化劑就顯得十分重要。

　　近來，諸多研究發現，過渡金屬磷化物具有突出的電催化性能。然而這些材料多局限于一維的納米顆粒和二維的納米線，使得其在大電流下以及長期的使用中穩定性很差。為了解決這一問題，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員王強斌課題組合成出海膽狀磷化鈷（CoP）納米晶，可以同時用作HER和ORR電催化劑。研究表明，該材料在0.5MH₂SO₄中表現出突出的HER電催化性能：其起始過電勢約為50mV，塔菲爾斜率為46 mV/dec，在電流密度為100 mA/cm^-2時，其過電勢僅為180 mV。此性能優于絕大多數過渡金屬磷化物、氮化物以及碳化物。此外，即使經過10000個CV循環和30000s的長時間連續測試，其催化活性沒有任何下降，彰顯出其超強的穩定性。另外，研究還發現，該材料在0.1M KOH中展現出了優越的ORR電催化性能和穩定性。相關結果發表在：Nano Lett. 2015, 15, 7616 −7620。

　　該研究工作得到了國家杰出青年基金資助。

圖1 左圖為海膽狀磷化鈷的電鏡照片，右圖為其HER性能數據（插圖為極化曲線）

圖2 磷化鈷的ORR性能圖