水热合成二硫化钨/石墨烯复合材料及其氧还原性能

编号：NMJS06836

篇名：水热合成二硫化钨/石墨烯复合材料及其氧还原性能

作者：陈亚玲 宋力 郭虎 薛海荣 王涛 何平 何建平

关键词： 水热法 二硫化钨 还原氧化石墨烯 燃料电池 氧还原反应

机构： 南京航空航天大学材料科学与技术学院 南京大学现代工程与应用科学学院储能材料与技术中心

摘要： 以六氯化钨、硫代乙酰胺、氧化石墨烯为原料,采用一步水热法合成了二维的二硫化钨/石墨烯（WS2/RGO）复合材料。水热合成的WS2/RGO具有薄层的二维结构,且由于石墨烯的存在,WS2以较少的层数形成薄片状生长在石墨烯的表面。尝试将这种非Pt类材料用于电催化氧化原反应,测试结果表明,WS2在碱性条件下氧还原活性非常低,但是复合RGO形成WS2/RGO复合材料后,电催化氧化原性能有了极大的提高,其起始电位为-0.17 V（vs SCE）,转移电子数为3.7,极限电流密度为2.5 mA·cm^-2,同时其具有较好的抗甲醇性能和循环稳定性。这是因为WS2/RGO复合材料的二维结构具有更高的电子传输速率,同时硫化钨和石墨烯可以发挥协同催化作用。这种新型的二硫化钨/石墨烯（WS2/RGO）复合材料作为非贵金属催化剂表现出良好的氧还原性能,在燃料电池上具有较好的应用前景。