目前，能源和环境问题始终受到社会的广泛关注。人类使用的大部分能源仍然来自不可再生的化石燃料，这些燃料不仅来源于最终会耗尽的储备资源，还会造成环境污染。通过应用能量转换技术，可再生能源可以显著减少对化石燃料的依赖[1,2]。在这些可再生能源策略中，电化学水分解（一种产生氢气的技术）被认为是最有效的方法之一[3]。作为清洁能源载体的氢气（H2），由于其高能量密度（283 kJ mol?1）和无污染的燃烧产物（H2O）[4]，被认为是传统化石燃料的理想替代品。为了实现有效的水电解，通常需要开发具有高稳定性、快速动力学和低过电位的高性能电催化剂[5]。
目前，用于HER和OER的基准电催化剂是贵金属Pt和Ir/Ru氧化物，每种催化剂都适用于其相应的反应[6,7]。不幸的是，它们过高的价格和固有的稀缺性严重限制了其大规模应用。因此，开发经济型的非贵金属双功能电催化剂对于实现整体水分解至关重要。近年来，过渡金属磷化物（TMPs）[[8], [9], [10], [11]]、氮化物[12,13]、碳化物[14,15]、硒化物[16,17]、硫化物[18,19]和氧化物[20,21]被广泛报道为潜在的HER或OER电催化剂。值得注意的是，TMPs因其可调的活性位点[22]、出色的稳定性[23]和有利的界面反应动力学[24]而受到极大关注。TMPs中的P原子具有很强的电负性，不仅可以捕获H质子，还能提高电导率和耐腐蚀性，并具有优异的HER性能[10,25]。同时，在碱性条件下，通过阳极极化，过渡金属磷化物在催化剂表面转化为过渡金属氧氢氧化物，这些氧氢氧化物可以作为O2沉淀的活性催化位点[26]。
此外，在TMPs中，磷酸基团不仅作为质子受体加速金属物种的氧化；它们还导致金属中心的局部几何结构发生畸变，从而促进水的吸附和氧化[27]。此外，磷（P）和氧（O）之间的强共价键增强了TMPs的化学稳定性，从而有助于催化剂的长期耐用性[28]。TMPs具有良好的表面润湿性，有利于催化剂与电解质的接触[29]。因此，这些特性使TMPs成为具有高效HER活性和良好OER性能的双功能水电解催化剂。
然而，许多非贵金属磷化物未能表现出令人满意的双功能特性。例如，Deng等人[30]采用一步电沉积方法在镍泡沫（NF）表面原位生长了超亲水Cu–Co–P纳米片簇。沉积的Cu–Co–P/NF在10 mA cm?22+浓度）。在1 M KOH溶液中，CoFeNiP/NF-0.1和CoFeNiP/NF-0.03分别表现出最佳的HER和OER性能，过电位分别为75.6 mV和252.6 mV。为了进一步提高电催化剂的性能，已经采取了一系列策略来增强其双功能特性，如多元掺杂[32]、缺陷设计[33,34]以及结构和组成的调节[35,36]。研究表明，在磷化物电催化剂中，尤其是具有高导电性的多元金属磷化物中，通过金属间的协同作用降低了中间体的活化能垒，促进了H2的脱附速率，从而便于质子的吸附并减弱了M – H键的强度，这是通过带负电的P以及中间体与P之间的适度吸附相互作用实现的[[37], [38], [39]]。
电沉积技术是一种省时且高效的制备方法，通过优化沉积时间、施加电位和电解质比例等参数，可以精确控制催化剂的组成、结构和摩尔浓度[40,41]。在本研究中，通过恒电位电沉积在NF上原位生长了镍-钴-铁化合物。经过进一步的氧化处理后，获得了一种含有磷化物和亚磷酸盐的自支撑电催化剂，该催化剂表现出显著的协同效应。这种粘附性催化剂不仅增强了催化剂与基底之间的接触，有效降低了电荷传输阻力并提高了催化活性，还促进了电子的调制，优化了内在活性，并加速了电子传输，从而协同增强了水电解中的催化活性和耐用性[42,43]。
在这里，我们合成了一种高性能的双功能电催化剂，其在HER和OER方面都具有高效且稳定的催化活性。在室温下，O-NCFP/NF催化剂在1 M KOH溶液中的过电位分别为50 mV、133 mV和161 mV（对应10 mA、50 mA和100 mA cm?2的电流密度），Tafel斜率降至87.72 mV dec?1?2?1?2
