La scissione elettrochimica dell'acqua è una strategia favorevole per produrre H . di elevata purezza ₂ . Gli attuali catalizzatori tradizionali per l'elettrolisi dell'acqua sono i metalli preziosi (Pt, RuO ₂ , _{IrO 2} ), che possiedono un'attività catalitica superiore, sovrapotenziale relativamente basso e cinetica catalitica favorevole, ma il loro costo elevato e la scarsa stabilità del ciclo sono ancora insostenibili. Perciò, ricercatori cercano un nuovo tipo di catalizzatore per la produzione di idrogeno a basso costo, elevata attività catalitica ed elevata stabilità.

A causa del suo basso costo, grande abbondanza, e buona conducibilità elettrica, il metallo di transizione Co e i suoi derivati ​​hanno mostrato grandi promesse nell'elettrocatalisi. Però, la stabilità è stata un grosso problema a causa delle loro elevate attività chimiche. Per affrontare questo problema, l'incapsulamento di nanoparticelle di Co in un guscio di carbonio è stato proposto come una strategia efficace per ereditare l'elevata attività elettrocatalitica del metallo di transizione e prevenire ulteriormente la sua corrosione dal duro ambiente elettrolitico. Sintonizzando la composizione metallica e la struttura degli strati di carbonio, le proprietà catalitiche di questi compositi possono essere regolate.

Recentemente, Il gruppo di Liu Zhao-Qing dell'Università di Guangzhou riporta un catalizzatore bifunzionale:gli ioni di cobalto del metallo di transizione hanno indotto l'auto-crescita di nanotubi di carbonio drogati con azoto, che vengono ulteriormente vulcanizzati per incorporare zolfo nella struttura dei nanotubi di carbonio. I materiali ottenuti (S, N-CNT/CoS ₂ @Co) mostrano eccellenti prestazioni HER e OER. Come catodo e anodo, S, N-CNT/CoS ₂ @Co può dissociare rapidamente le molecole d'acqua per produrre gas di idrogeno e ossigeno, richiedendo solo 1,633 V per raggiungere una densità di corrente di 10 mA cm-2, e si osserva anche una forte stabilità sotto varie correnti di esercizio.