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中南大學Guorong Hu課題組--廢陽極石墨合成優(yōu)質石墨烯及其進一步功能化在ORR電催化劑中的應用
        開發(fā)用于酸性介質中氧釋放反應(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RuO2納米粒子。作為自負載的電催化劑,它在0.5 M H2SO4中表現出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量,而且可以提高固有的OER活性。
 
 
Figure 1. UfD-RuO2/CC合成路線的圖示
 

Figure 2. a)RuO2/CC和UfD-RuO2/CC的XRD圖譜。b)UfD-RuO2/CC的拉曼光譜。c,d)UfD-RuO2/CC的SEM圖像。
 
 
Figure 3. a)RuO2/CC的TEM圖像;插圖:RuO2/CC的SEAD模式。b)RuO2/CC的HRTEM圖像。c)放大的黃色方塊的HRTEM圖像。d)UfD-RuO2/CC的TEM圖像;插圖顯示了UfD-RuO2/CC的SEAD模式。e)UfD-RuO2/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-RuO2/CC、RuO2/CC和市售RuO2/CC的極化曲線。b)UfD-RuO2/CC、RuO2/CC和市售RuO2/CC的相應Tafel圖。c)UfD-RuO2/CC和RuO2/CC的奈奎斯特圖。d)UfD-RuO2/CC和RuO2/CC的電容電流與掃描速率之間的線性關系。e)UfD-RuO2/CC在10 mA cm-2的固定電流密度下的穩(wěn)定性測試。f)UfD-RuO2/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 H2SO4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。

轉自《石墨烯雜志》公眾號

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