Dezvoltarea unor electrocatalizatori ieftini, foarte eficienți și stabili pentru reacțiile de evoluție a oxigenului și hidrogenului (OER și HER) este extrem de importantă pentru a realiza implementarea pe scară largă a tehnologiei de descompunere a apei. În prezenta lucrare, raportăm sinteza controlată de fază și compoziție a nanosferelor goale (HNS) de sulfură de cobalt (CoSx) și eficiența lor catalitică pentru reacțiile de evoluție a hidrogenului și oxigenului în medii alcaline. Trei compuși CoSx, și anume HNS Co9S8, Co3S4 și CoS2, au fost sintetizați cu precizie prin simpla reglare a raportului molar dintre disulfura de carbon și acetatul de cobalt, utilizând o strategie facilă bazată pe soluție. Rezultatele electrochimice arată că HNS-urile CoS2 HNS pregătite prezintă performanțe catalitice OER și HER superioare HNS-urilor Co9S8 și Co3S4 în KOH 1,0 M, cu suprapotențiale de 290 mV pentru OER și 193 mV pentru HER la 10 mA cm-2 și pantele Tafel corespunzătoare de 57 și, respectiv, 100 mV dec-1 . În plus, HNS CoS2 prezintă o durabilitate catalitică remarcabilă pe termen lung, care este chiar superioară catalizatorilor din metale prețioase RuO2 și Pt/C. Mai mult decât atât, un electrolizator alcalin asamblat folosind CoS2 HNSs ca materiale anodice și catodice poate atinge 10 mA cm-2 la o tensiune scăzută a celulei de 1,54 V la 60 °C, cu o eficiență faradaică de 100% pentru scindarea globală a apei. Analizele ulterioare demonstrează că morfologia suprafeței, structura cristalografică și mediul de coordonare a situsurilor active Con+ în combinație determină activitățile HER/OER în seria binară CoSx sintetizată, ceea ce ar oferi o perspectivă în proiectarea rațională a calcogenidelor de metale de tranziție pentru electrocataliză de înaltă eficiență implicată de hidrogen și oxigen.
.