基于石墨毡生长的镍钴基化合物电极的双功能电催化性能

以先水热后硫化的方法制备出基于石墨毡基底的镍钴基化合物(NiCo_(2)O_(4)/GF和NiCo_(2)S_(4)/GF)电极,探究不同水热温度对电极的催化特性的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对样品表面形貌、结构、晶向及元素分布进行分析。通过循环伏安(CV)曲线、线性扫描伏安(LSV)曲线、Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究其双功能催化特性。研究发现,水热温度130℃下,NiCo_(2)O_(4)/GF电极在析氢反应(HER)中表现优异,在10 mA·cm^(-2)的电流密度下具有52.2 mV的低过电位和87.6 mV·dec^(-1)的Tafel斜率;另外,水热温度140℃下,NiCo_(2)S_(4)/GF电极在析氧反应(OER)中也展示出卓越的性能,在10 mA·cm^(-2)的电流密度下具有215 mV的较低过电位和85.2 mV·dec^(-1)的Tafel斜率。同时两种电极的稳定性都表现极佳,在5000次的CV循环中总的电荷转移电阻基本不变。结果表明,镍钴基化合物表现出更好的双功能电催化特性。