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作者：杜瓌;刘冬澳;王俞晴;于沺沺;吉莹;薛裕华;李生娟;
单位：上海理工大学材料与化学学院;
摘要：本研究利用镍钴氧化物(NiCo_2O_4, NCO)和碳量子点(CQDs),通过水热法和煅烧处理制备出蒲公英花球结构的NiCo_2O_4-CQDs (NCO-CQDs)复合双功能电催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)表征NCO-CQDs的微观结构，NCO-CQDs复合材料是由NCO相互堆叠形成的纳米棒和CQDs颗粒形成的蒲公英花球状复合材料。为了增加NCO-CQDs复合材料的氧空位从而提高电化学性能，通过在空气中煅烧的NCO-CQDs复合材料，得到优异的性能，在氧还原反应(ORR)中，所研究的NiCo_2O_4-CQDs-air催化剂展现了0.752 V的半波电位，且在经历20 000 s的稳定性测试后，其电流保持率高达92.2%,这一结果显著优于传统的Pt/C催化剂(68.6%),突显出其卓越的稳定性。在氧析出反应(OER)方面，以10 mA/cm~2的电流密度进行评估时，该催化剂的电位为1.874 V,Tafel斜率为100.9 mV/dec,这些性能指标均优于Pt/C催化剂(电位2.007 V,Tafel斜率312.9 mV/dec),并且与IrO_2催化剂的性能相当(电位1.794 V,Tafel斜率44.8 mV/dec)。
关键词：NiCo_2O_4;;碳量子点;;双功能催化剂;;氧还原反应;;氧析出反应
基金资助：上海市科学技术委员会地方高校能力建设资助项目(20060502200);; 上海市中央引导地方科技发展基金资助项目(YDZX20223100003005)
