青岛科技大学Dehua Zheng课题组--双杂原子掺杂还原氧化石墨烯偶联CoNi碳化物和硫化物颗粒用于高效析氧反应

这里，构建了一种异质结构，即多层CoNi氰化物桥联配合物（CoNi-CP）纳米片和氧化石墨烯（GO）片（CoNi-CP/GO）。层状的CoNi-CP/GO杂化物在氮气氛围中加热到450°C分解生成CoNi基碳化物（CoNi-C），同时GO转换为还原GO（rGO），最终形成CoNi-C/rGO-450产物。该复合材料在碱性溶液中显示出合理的析氧效率（OER）。研究发现，在加热时引入硫脲，最终会生成CoNi-S/NS-rGO-450和CoNi-S/NS-rGO-550产物。其中CoNi-S/NS-rGO-550样品表现出最好的OER性能，驱动10 mA cm-2电流密度仅需要290 mV的过电位，较小的Tafel斜率为79.5 mV dec-1。经iR补偿以消除溶液阻抗（2.1Ω），其性能会进一步提高。所设计的复合材料被证明是一种有前景的OER催化剂，将来有望应用于燃料电池。

Figure1.通过热处理，CoNi-CP薄片转变为CoNi-S纳米颗粒，同时GO被还原和掺杂形成NS-rGO，所形成的CoNi-S/NS-rGO复合物用于OER。

Figure 2. 制备的（a-c）CoNi-CP薄片，（d-f）GO纳米片，和（g-i）CoNi-CP/GO杂化物的SEM，TEM和HRTEM图像。

Figure 3.（a）CoNi-C/rGO-450，（b）CoNi-S/NS-rGO-450和（c）CoNiS/NS-rGO-450复合材料的TEM图。

Figure 4.（a）rGO-450，（b）CoNi-450，（c）CoNiC/rGO-450，（d）CoNi-S/NS-rGO-450和（e）CoNi-S/NS- rGO-550样品在宽范围角度内的XRD图。

Figure 5.不同样品在（a）在1.0 M KOH溶液中5 mV s-1扫描速率下的OER极化曲线，（b）相应Tafel斜率图，（c）不同电极的EIS奈奎斯特图，（d）CoNi-S/NS-rGO-550样品电解40小时的计时电流曲线，施加电位为0.55 V。

该研究工作由青岛科技大学Dehua Zheng联合Jianjian Lin课题组于2020年发表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊上。原文：Dual-Heteroatoms-Doped Reduced Graphene Oxide Sheets Conjoined CoNi-Based Carbide and Sulfide Nanoparticles for Efficient Oxygen Evolution Reaction。