设计经济实惠且高效的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)双功能电催化剂一直是氢经济发展的长期目标。最近，有报道通过金属/半导体界面效应构建内置电场来实现良好电催化性能。在此，新加坡国立大学薛军民课题组通过静电纺丝-碳化策略开发了一种典型的Mott-Schottky电催化剂，即通过将Ni/CeO2异质纳米颗粒固定在N掺杂的碳纳米纤维上( Ni/CeO2@N-CNFs)。电化学性能测试显示，所制备的Ni/CeO2@N-CNFs在碱性溶液中具有优异的HER和OER催化活性，在10 mA cm-2下的过电位分别为100 mV和230 mV。此外，以Ni/CeO2@N-CNFs 为电极组装的电解槽在1.56 V的低电池电压电流密度达10 mA cm-2以及超过55小时的优异的长期稳定性，优于大多数先前报道的双功能电催化剂和最先进的Pt/C‖RuO2。实验结果和密度泛函理论(DFT)计算表明，所制备的Ni/CeO2异质结有效地触发了自发的电子重新分布，从而在莫特-肖特基异质界面形成内置电场，实现快速的电荷转移能力并降低水解离的能垒，优化了反应中间体的化学吸附能，最终加快了反应动力学。这项工作能够指导合理设计高性能莫特-肖特基电催化剂，以实现有前景的能量存储和转换。Manipulation of Mott-Schottky Ni/CeO2 Heterojunctions into N-Doped Carbon Nanofibers for High-Efficiency Electrochemical Water Splitting. Small, 2022. DOI: 10.1002/smll.202106592
