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        鈷基電催化劑析氧反應具有比其他過渡金屬更好的析氧活性，是開發高效經濟催化劑的重要研究方向。然而，為了進一步提高OER催化劑的電化學活性和耐久性，合理設計和制造OER催化劑仍然是一個挑戰，這大大限制了其實際應用。采用超聲噴霧干燥和連續熱處理工藝制備了新型三維還原氧化石墨烯/ Co₉S₈復合材料(Co₉S₈/rGO)。這種褶皺結構在Co₉S₈和還原氧化石墨烯之間具有非凡的協同作用。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中良好的循環穩定性。皺化Co₉S₈/rGO復合材料的優越催化活性歸因于其獨特的結構，包括大的表面積和豐富的潛在催化位點。該工作為大規模制備基于OER的鈷硫化物電催化劑和實現水制氫能源研究的發展提供了一種潛在策略。
 
圖1. 褶皺Co₉S₈/rGO復合材料的制備原理圖。
 
圖2. 超聲波噴霧熱解系統原理圖。
 
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)相應的SAED 圖譜；(h) 高分辨率。
  圖4. Co₉S₈/rGO-T的晶體結構和孔隙分析: Co₉S₈/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. Co₉S₈/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. 電化學測量:(a) LSV曲線，(b)過電位。(c) Tafel圖，(d) EIS曲線，(e)不同循環次數時的LSV曲線。(f)不同循環次數時的過電位。

         相關研究成果由上海理工大學材料與化學學院Yang Guangzhi和Tang Zhihong等人于2022年發表在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。

轉自《石墨烯研究》公眾號