石墨烯复合金属氢氧化物实现高效水分解

2017年11月出版的国际顶尖期刊Advanced Materials（影响因子19.791）以题为Kinetically Controlled Coprecipitation for General Fast Synthesis of Sandwiched Metal Hydroxide Nanosheets/ Graphene Composites toward Efficient Water Splitting报道了中科院分子纳米结构和纳米技术研究中心胡劲松课题组的研究。

现如今，温室气体的大量排放促使人们积极发展可持续能源以替代化石化燃料。在众多的储能技术中，电解水被认为是与太阳能和风能等同的可再生能源储存的方法之一。然而由于析氧反应过程反应动力学缓慢，成为了电解水制氢的瓶颈。

该研究在室温下通过动力学控制的共沉淀法制备了一系列夹层金属氢氧化物/石墨烯（NiCo-HS@G）复合材料，表现出优异的OER性能。在这种复合材料中，α相镍钴氢氧化物纳米片（NiCo-HS）垂直紧密地固定在石墨烯基体的两面，这种稳定的纳米结构在电催化应用中效果十分显著。具有高表面积的石墨烯骨架可以作为高导电性基体，用于高效电子传输和高活性组分的负载。同时NiCo-HS与石墨烯基体之间的紧密接触有利于电子的有效转移，这些特殊的结构都使得该复合材料催化性能优于大多数报道的析氧反应催化剂，活性为10 mA cm^-2时的过电位在259 mV。该工作为研究各种金属氢氧化物/石墨烯复合材料OER催化剂提供了新的方向，继续将电解水制氢工业化向前推进。

NiCo-HS@G制造工艺示意图

文章中用到的石墨烯来自先丰纳米，再一次证明了国际顶级期刊对公司产品质量的认可，同时也对石墨烯的应用提供了新的方法和思路。

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