為提高鋰離子電池負(fù)極材料的電催化析氫性能,以石墨烯為載體,采用水熱法制備了還原氧化石墨烯（RGO）納米片負(fù)載WS₂、Sn S₂復(fù)合納米材料。電化學(xué)性能測試結(jié)果表明,當(dāng)Sn S₂與WS₂的物質(zhì)的量的比為1∶2、電流密度為10 m A/cm²時,其在0.5 mol/L的H₂SO₄電解質(zhì)溶液中的過電位為180 m V,Tafel斜率為129 m V/dec。SnS₂/RGO/WS₂復(fù)合納米材料作為無貴金屬的電催化劑具有巨大的潛力。 

【文章來源】：現(xiàn)代化工. 2020,40(11)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

氧化石墨烯、二硫化鎢及不同物質(zhì)的量比的WGSn的XRD譜圖

氧化石墨烯、二硫化鎢及不同物質(zhì)的量比的WGSn拉曼光譜如圖2所示。從圖2中譜線3～譜線5可以看出，在130 cm-1和320 cm-1處觀察到2個主要的譜帶，分別對應(yīng)Sn S2的E和A1g振動模式，與原始的Sn S2相比，樣品的E和A1g模式峰被抑制，這是因?yàn)樗麄儽还潭ㄔ赗GO表面上并且具有很少的層狀結(jié)構(gòu)[16]。樣品在709 cm和822 cm處觀察到2個主要的譜帶，分別對應(yīng)WS2的E和A1g振動模式。同時樣品在1 325 cm-1和1 590 cm-1處觀察到2個主要的譜帶，分別對應(yīng)RGO的D帶和G帶。與RGO相比，樣品的ID/IG值要高于RGO(1.05)，表明Sn S2和WS2的引入對碳缺陷有一定的貢獻(xiàn)。這主要?dú)w因于RGO的還原和Sn S2和WS2納米片插入石墨烯納米片中，這與以前的報道相似[15]。3.1.3 SEM分析

還原氧化石墨烯、二硫化鎢/還原氧化石墨烯、WGSn-3的SEM和TEM圖如圖3所示。從圖3(a)中可以看出，RGO呈現(xiàn)二維納米片狀結(jié)構(gòu)，表面有多條皺紋。而從圖3(b)中可以看出，這種雜交表面的皺紋更加粗糙，這是由于在WS2和RGO的層狀結(jié)構(gòu)之間存在范德華力，增加了折疊的程度，從而使2個表面的皺紋粗糙。從圖3(c)中可以看出，在WS2/RGO上負(fù)載Sn S2納米粒子后，在氧化石墨烯存在下，WS2、Sn S2納米粒子作為連續(xù)起皺的納米片在RGO納米片表面均勻地展開和分布。這種改變應(yīng)該歸因于GO表面基團(tuán)對WS2、Sn S2材料晶體生長和自組裝過程的重要影響。從圖3(d)中可以觀察到RGO的分層結(jié)構(gòu)。從圖3(e)中可以看到中孔WS2晶體彼此平行。從圖3(f)中可以看出，WS2、Sn S2納米片在RGO表面上展開并均勻分布。值得注意的是，WS2、Sn S2納米片不與RGO表面平坦接觸，呈現(xiàn)出許多皺紋納米片結(jié)構(gòu)的橫截面。因此，在該多孔三維納米結(jié)構(gòu)中，與WS2、Sn S2和RGO之間完全平坦的接觸相比，復(fù)合材料的比表面積應(yīng)大大提高。


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