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        鈷基電催化劑析氧反應(yīng)具有比其他過(guò)渡金屬更好的析氧活性，是開(kāi)發(fā)高效經(jīng)濟(jì)催化劑的重要研究方向。然而，為了進(jìn)一步提高OER催化劑的電化學(xué)活性和耐久性，合理設(shè)計(jì)和制造OER催化劑仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，這大大限制了其實(shí)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/ Co₉S₈復(fù)合材料(Co₉S₈/rGO)。這種褶皺結(jié)構(gòu)在Co₉S₈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(shí)具有0.308 V的超低過(guò)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Co₉S₈/rGO復(fù)合材料的優(yōu)越催化活性歸因于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，包括大的表面積和豐富的潛在催化位點(diǎn)。該工作為大規(guī)模制備基于OER的鈷硫化物電催化劑和實(shí)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C(jī)o₉S₈/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. Co₉S₈/rGO熱處理前(a)和熱處理后(b) 600℃，(C) 700℃，(d) 800℃，(e) 900℃的SEM圖像。Co₉S₈/rGO的TEM圖像:(f)低倍率；(g)相應(yīng)的SAED 圖譜；(h) 高分辨率。
  圖4. Co₉S₈/rGO-T的晶體結(jié)構(gòu)和孔隙分析: Co₉S₈/rGO -800的(a) XRD， (b) Raman， (c)氮吸附-解吸等溫線(xiàn)(插圖為孔徑分布)。
 
圖5. Co₉S₈/rGO-800的XPS分析:(a)測(cè)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(cè)量:(a) LSV曲線(xiàn)，(b)過(guò)電位。(c) Tafel圖，(d) EIS曲線(xiàn)，(e)不同循環(huán)次數(shù)時(shí)的LSV曲線(xiàn)。(f)不同循環(huán)次數(shù)時(shí)的過(guò)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/Co₉S₈ nanocomposites as efficient electrocatalyst for oxygen evolution reaction。

轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)