Opracowanie tanich, wysoce wydajnych i stabilnych elektrokatalizatorów dla reakcji ewolucji tlenu i wodoru (OER i HER) jest niezwykle istotne dla wdrożenia na szeroką skalę technologii rozszczepiania wody. W niniejszym artykule opisujemy kontrolowaną fazą i składem syntezę wydrążonych nanosfer (HNS) siarczku kobaltu (CoSx) oraz ich wydajność katalityczną dla reakcji ewolucji wodoru i tlenu w środowisku alkalicznym. Trzy związki CoSx, tj. Co9S8, Co3S4 i CoS2 HNSs, zostały precyzyjnie zsyntetyzowane przez proste dostosowanie stosunku molowego disiarczku węgla do octanu kobaltu przy użyciu prostej strategii opartej na roztworze. Wyniki elektrochemiczne pokazują, że przygotowane CoS2 HNSs wykazują lepszą wydajność katalityczną OER i HER niż Co9S8 i Co3S4 HNSs w 1.0 M KOH, z nadpotencjałami 290 mV dla OER i 193 mV dla HER przy 10 mA cm-2, i odpowiadającymi im nachyleniami Tafela odpowiednio 57 i 100 mV dec-1. Ponadto, CoS2 HNSs wykazują niezwykłą długoterminową trwałość katalityczną, która przewyższa nawet katalizatory z metali szlachetnych RuO2 i Pt/C. Co więcej, elektrolizer alkaliczny zmontowany przy użyciu CoS2 HNSs jako materiałów anodowych i katodowych może osiągnąć 10 mA cm-2 przy niskim napięciu ogniwa 1,54 V w temperaturze 60 °C z wydajnością faradyczną 100% dla całkowitego rozszczepienia wody. Dalsza analiza wykazuje, że morfologia powierzchni, struktura krystalograficzna i środowisko koordynacyjne miejsc aktywnych Con+ w połączeniu determinują aktywność HER/OER w zsyntetyzowanych binarnych seriach CoSx, co zapewni wgląd w racjonalne projektowanie chalkogenidów metali przejściowych dla wysoce wydajnej elektrokatalizy z udziałem wodoru i tlenu.
.