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电解水制氢是获取清洁高效的氢能、解决全球性能源短缺问题的重要途径。然而，阳极发生的四电子析氧反应(OER)动力学迟缓成为了这一过程的主要瓶颈，导致实际所需要的电势往往远高于理论电势。为了克服这一能量势垒，设计和开发基于储量丰富的廉价非贵金属的电催化剂一直是该技术面临的一项重大挑战。本研究以极具优势的镍基材料研究对象，探究异质界面工程和表面氧缺陷策略及其协同作用对硫-磷掺杂Ni(OH)2纳米片性能的强化作用，以期获得高活性与稳定性更接近于工业应用的廉价电催化剂。
通过可控的两步循环伏安电沉积方法，在泡沫镍上制备了一种NiS和Ni2P纳米粒子嵌入无定形Ni(OH)2纳米片中的独特“葡萄干面包”状NiS-Ni2P/Ni(OH)2(Ni-S-P)电催化剂。该催化剂具有丰富的NiS-Ni(OH)2和Ni2P-Ni(OH)2等异质界面，在1MKOH溶液中，仅需要120mV的HER过电势和219mV的OER过电势即可达到10mAcm-2的电流密度。同时在碱性介质显示出优异的电催化全解水活性(电解电压仅为1.58V@10mAcm–2)和超长的稳定性(160h@10mAcm–2以及120h@50mAcm–2)。研究结果表明电子相互作用、异质界面的协同作用和电荷转移的加速促进了HER和OER过程。与PV太阳能电池结合时，这种Ni-S-P双功能催化剂还具有高效的太阳能驱动水分解性能，使太阳能-氢能的转化效率达到12.5％。
在此基础上，经过一步循环伏安电沉积后，采用简易的硼氢化钠快速还原法，合成了表面富氧空位的异质结构NiS/Ni(OH)2纳米片(Ni-S-x)，结合XPS、Raman、XAFS等表征深入分析并确定了富含氧空位的催化剂结构。氧空位的引入进一步强化了Ni-S-x催化剂的OER性能，电流密度达到300mAcm-2时仅需要227.9mV的过电势，塔菲尔斜率降低至38.3mV/dec；同时该催化剂具有较好的电化学稳定性(40 h)和氧空位活性位再生性能，失活后的催化剂经还原再生后能够重新恢复优异的OER催化活性，经过3次失活-再生的长时间循环稳定性考核(168 h)，催化剂仍表现出较好的析氧活性。
通过可控的两步循环伏安电沉积方法，在泡沫镍上制备了一种NiS和Ni2P纳米粒子嵌入无定形Ni(OH)2纳米片中的独特“葡萄干面包”状NiS-Ni2P/Ni(OH)2(Ni-S-P)电催化剂。该催化剂具有丰富的NiS-Ni(OH)2和Ni2P-Ni(OH)2等异质界面，在1MKOH溶液中，仅需要120mV的HER过电势和219mV的OER过电势即可达到10mAcm-2的电流密度。同时在碱性介质显示出优异的电催化全解水活性(电解电压仅为1.58V@10mAcm–2)和超长的稳定性(160h@10mAcm–2以及120h@50mAcm–2)。研究结果表明电子相互作用、异质界面的协同作用和电荷转移的加速促进了HER和OER过程。与PV太阳能电池结合时，这种Ni-S-P双功能催化剂还具有高效的太阳能驱动水分解性能，使太阳能-氢能的转化效率达到12.5％。
在此基础上，经过一步循环伏安电沉积后，采用简易的硼氢化钠快速还原法，合成了表面富氧空位的异质结构NiS/Ni(OH)2纳米片(Ni-S-x)，结合XPS、Raman、XAFS等表征深入分析并确定了富含氧空位的催化剂结构。氧空位的引入进一步强化了Ni-S-x催化剂的OER性能，电流密度达到300mAcm-2时仅需要227.9mV的过电势，塔菲尔斜率降低至38.3mV/dec；同时该催化剂具有较好的电化学稳定性(40 h)和氧空位活性位再生性能，失活后的催化剂经还原再生后能够重新恢复优异的OER催化活性，经过3次失活-再生的长时间循环稳定性考核(168 h)，催化剂仍表现出较好的析氧活性。