鈷基電催化劑析氧反應(yīng)具有比其他過渡金屬更好的析氧活性，是開發(fā)高效經(jīng)濟催化劑的重要研究方向。然而，為了進一步提高OER催化劑的電化學(xué)活性和耐久性，合理設(shè)計和制造OER催化劑仍然是一個挑戰(zhàn)，這大大限制了其實際應(yīng)用。采用超聲噴霧干燥和連續(xù)熱處理工藝制備了新型三維還原氧化石墨烯/ Co
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8復(fù)合材料(Co
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8/rGO)。這種褶皺結(jié)構(gòu)在Co
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8和還原氧化石墨烯之間具有非凡的協(xié)同作用。最佳樣品在電流密度為10 mA cm
-2時具有0.308 V的超低過電位，130.0 mV dec
-1的Tafel斜率，以及在1 M KOH中良好的循環(huán)穩(wěn)定性。皺化Co
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8/rGO復(fù)合材料的優(yōu)越催化活性歸因于其獨特的結(jié)構(gòu)，包括大的表面積和豐富的潛在催化位點。該工作為大規(guī)模制備基于OER的鈷硫化物電催化劑和實現(xiàn)水制氫能源研究的發(fā)展提供了一種潛在策略。
圖1. 褶皺Co
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8/rGO復(fù)合材料的制備原理圖。
圖2. 超聲波噴霧熱解系統(tǒng)原理圖。
圖3. Co
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8/rGO熱處理前(a)和熱處理后(b) 600℃，(C) 700℃，(d) 800℃，(e) 900℃的SEM圖像。Co
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8/rGO的TEM圖像:(f)低倍率；(g)相應(yīng)的SAED 圖譜；(h) 高分辨率。
圖4. Co
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8/rGO-T的晶體結(jié)構(gòu)和孔隙分析: Co
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8/rGO -800的(a) XRD， (b) Raman， (c)氮吸附-解吸等溫線(插圖為孔徑分布)。
圖5. Co
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8/rGO-800的XPS分析:(a)測量掃描，(b, c, d, e和f)C 1s, O 1s, N 1 s, S 2p和Co 2p。
圖6. 電化學(xué)測量:(a) LSV曲線，(b)過電位。(c) Tafel圖，(d) EIS曲線，(e)不同循環(huán)次數(shù)時的LSV曲線。(f)不同循環(huán)次數(shù)時的過電位。
相關(guān)研究成果由上海理工大學(xué)材料與化學(xué)學(xué)院Yang Guangzhi和Tang Zhihong等人于2022年發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds (https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.164253)上。原文：Three-dimensional crumpled reduced graphene oxide/Co
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8 nanocomposites as efficient electrocatalyst for oxygen evolution reaction。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
