基于石墨毡生长的镍钴基化合物电极的双功能电催化性能

作者：庞宁; 邢晓梅; 童新; 熊大元; 徐少辉; 王连卫

来源：微纳电子技术, 2022, 59(02): 125-132.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2022.02.003

• 镍钴基化合物
• 石墨毡(GF)
• 析氢反应(HER)/析氧反应(OER)
• 纳米结构
• 双功能电催化性能

以先水热后硫化的方法制备出基于石墨毡基底的镍钴基化合物（NiCo2O4/GF和NiCo2S4/GF）电极,探究不同水热温度对电极的催化特性的影响。通过扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）和X射线光电子能谱仪（XPS）对样品表面形貌、结构、晶向及元素分布进行分析。通过循环伏安（CV）曲线、线性扫描伏安（LSV）曲线、Tafel曲线和电化学阻抗谱（EIS）研究其双功能催化特性。研究发现,水热温度130℃下,NiCo2O4/GF电极在析氢反应（HER）中表现优异,在10 mA·cm-2的电流密度下具有52.2 mV的低过电位和87.6 mV·dec-1的Tafel斜率;另外,水热温度140℃下,NiCo2S4/GF电极在析氧反应（OER）中也展示出卓越的性能,在10 mA·cm-2的电流密度下具有215 mV的较低过电位和85.2 mV·dec-1的Tafel斜率。同时两种电极的稳定性都表现极佳,在5 000次的CV循环中总的电荷转移电阻基本不变。结果表明,镍钴基化合物表现出更好的双功能电催化特性。

• 单位
  华东师范大学