開發(fā)用于酸性介質(zhì)中氧釋放反應（OER）的高效耐用電催化劑雖然很有吸引力，但仍具有挑戰(zhàn)性。在這項研究中，通過浸涂、退火和酸蝕刻成功地在碳布上制備了超細、有缺陷的RuO
2納米粒子。作為自負載的電催化劑，它在0.5 M H
2SO
4中表現(xiàn)出179 mV的超低過電勢。更重要的是，高活性可以保持20小時。密度泛函計算表明，缺陷不僅可以增加活性位點的數(shù)量，而且可以提高固有的OER活性。
Figure 1. UfD-RuO
2/CC合成路線的圖示
Figure 2. a）RuO
2/CC和UfD-RuO
2/CC的XRD圖譜。b）UfD-RuO
2/CC的拉曼光譜。c,d）UfD-RuO
2/CC的SEM圖像。
Figure 3. a）RuO
2/CC的TEM圖像；插圖：RuO
2/CC的SEAD模式。b）RuO
2/CC的HRTEM圖像。c）放大的黃色方塊的HRTEM圖像。d）UfD-RuO
2/CC的TEM圖像；插圖顯示了UfD-RuO
2/CC的SEAD模式。e）UfD-RuO
2/CC的HRTEM圖像。f）放大的黃色正方形的HRTEM圖像。
Figure 4. a）電容校正和iR校正后，UfD-RuO
2/CC、RuO
2/CC和市售RuO
2/CC的極化曲線。b）UfD-RuO
2/CC、RuO
2/CC和市售RuO
2/CC的相應Tafel圖。c）UfD-RuO
2/CC和RuO
2/CC的奈奎斯特圖。d）UfD-RuO
2/CC和RuO
2/CC的電容電流與掃描速率之間的線性關系。e）UfD-RuO
2/CC在10 mA cm
-2的固定電流密度下的穩(wěn)定性測試。f）UfD-RuO
2/CC在1.42 V的固定電勢下的穩(wěn)定性測試。所有實驗均在0.5 M H
2SO
4中進行。
Figure 5. 在a）Ru0，b）Ru1和c）Ru2位置上計算的OER自由能分布。
相關研究成果于2021年由中南大學Guorong Hu課題組，發(fā)表在Adv. Energy Mater.（DOI: 10.1002/aenm.201901313）上。原文：Synthesizing High-quality Graphene from Spent Anode Graphite and Further Functionalization Applying in ORR Electrocatalyst。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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