為了研發(fā)高效低成本的析氫反應(yīng)（HER）電催化劑和高性能的電化學(xué)儲(chǔ)鋰電極材料,通過一步水熱法制備MoS₂/硼摻雜石墨烯（MoS₂/BG）復(fù)合材料.結(jié)果表明,少堆積MoS₂納米片均勻地分散在硼摻雜石墨烯上,并具有較多的無序結(jié)構(gòu)和擴(kuò)大的層間距.作為析氫反應(yīng)電催化劑,MoS₂/BG復(fù)合材料表現(xiàn)出較高的電催化活性和較低的Tafel斜率（46.3 mV/dec）;作為電化學(xué)儲(chǔ)鋰電極材料,MoS₂/BG復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能,可逆比容量為1 205 mA·h/g,并具有穩(wěn)定的循環(huán)性能和顯著增強(qiáng)的高倍率特性.MoS₂/BG復(fù)合材料電化學(xué)性能優(yōu)異是由于硼摻雜改變石墨烯的電子性質(zhì)和表面特性,以及無序結(jié)構(gòu)較多的弱堆積MoS₂層均勻地分散在硼摻雜石墨烯表面,增加電催化析氫反應(yīng)的活性位點(diǎn)和電化學(xué)儲(chǔ)鋰能力,降低電極反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移阻抗,增強(qiáng)電極反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)性能. 

【文章來源】：浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2020,54(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

不同樣品的XRD圖

圖1 不同樣品的XRD圖如圖3所示，用透射電子顯微鏡/高分辨率透射電子顯微鏡(transmission electron microscope/high resolution transmission electron microscope,TEM/HRTEM)進(jìn)一步表征復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu).如圖3(a)、(b)所示，MoS2樣品由MoS2納米片交錯(cuò)組成，具有少層數(shù)的結(jié)構(gòu)[9].如圖3(c)、(d)所示，對(duì)于MoS2/G復(fù)合材料，MoS2納米片能均勻地分散在石墨烯上.如圖3(e)～(j)所示，與MoS2/G和MoS2相比，MoS2/BG復(fù)合材料中MoS2納米片具有更短的長度和更多的暴露邊緣，并均勻地分散在B摻雜石墨烯上.在水熱反應(yīng)溶液中添加2.0 mmol H3BO3制得的MoS2/BG-2樣品，其中的MoS2的晶格條紋出現(xiàn)較多的無序結(jié)構(gòu)或缺陷，暴露出更多的邊緣或缺陷位點(diǎn).由圖3還可以看出，全部樣品中MoS2的層間距為0.92～0.96 nm，與其XRD分析結(jié)果一致.對(duì)于MoS2/BG-2樣品，用掃描透射電鏡和電子衍射能譜進(jìn)行進(jìn)一步的表征.結(jié)果表明，MoS2/BG-2樣品的Mo、S、C、O和B元素的分布是均勻的.

如圖3所示，用透射電子顯微鏡/高分辨率透射電子顯微鏡(transmission electron microscope/high resolution transmission electron microscope,TEM/HRTEM)進(jìn)一步表征復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu).如圖3(a)、(b)所示，MoS2樣品由MoS2納米片交錯(cuò)組成，具有少層數(shù)的結(jié)構(gòu)[9].如圖3(c)、(d)所示，對(duì)于MoS2/G復(fù)合材料，MoS2納米片能均勻地分散在石墨烯上.如圖3(e)～(j)所示，與MoS2/G和MoS2相比，MoS2/BG復(fù)合材料中MoS2納米片具有更短的長度和更多的暴露邊緣，并均勻地分散在B摻雜石墨烯上.在水熱反應(yīng)溶液中添加2.0 mmol H3BO3制得的MoS2/BG-2樣品，其中的MoS2的晶格條紋出現(xiàn)較多的無序結(jié)構(gòu)或缺陷，暴露出更多的邊緣或缺陷位點(diǎn).由圖3還可以看出，全部樣品中MoS2的層間距為0.92～0.96 nm，與其XRD分析結(jié)果一致.對(duì)于MoS2/BG-2樣品，用掃描透射電鏡和電子衍射能譜進(jìn)行進(jìn)一步的表征.結(jié)果表明，MoS2/BG-2樣品的Mo、S、C、O和B元素的分布是均勻的.用光電子能譜(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)進(jìn)一步分析表征MoS2/BG-2復(fù)合材料的元素組成及其化學(xué)態(tài).如圖4(a)所示，MoS2/BG-2樣品含有Mo、S、C、B、O元素，其中O元素主要來源于石墨烯上殘留的含氧官能團(tuán).圖中，EB為結(jié)合能.對(duì)于MoS2/BG-2樣品，石墨烯中B所占的原子百分比約為6.6%,Mo、S的物質(zhì)的量之比為1∶2.1，符合MoS2的化學(xué)計(jì)量比.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ni摻雜MoS2/石墨烯催化劑的制備及其電催化析氫活性[J]. 侯世成,任王瑜,朱清,陳衛(wèi)祥.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(08)



本文編號(hào)：3375475