
國防科技大學周新貴教授團隊提出S元素摻雜rGO策略,誘導兼具高電導率與穩定性的1T相MoS2的形成與均勻分布,得到MoS2@S-rGO復合氣凝膠ORR催化劑載體,載體中1T相MoS2的比例達到43.12%。分析表明S摻雜會使rGO面內電荷趨向于遠離S原子分布,更有利于吸引Mo等金屬物種,最終使MoS2在S-rGO面上均勻分散。同時S摻雜形成的更多結構缺陷與晶格畸變有助于誘導1T相MoS2的形成。測試結果顯示Pt/MoS2@S-rGO經10000次循環測試后質量活性與活性面積衰減量僅為10.06%與3.66%,較Pt/C的耐久性明顯增強。密度泛函理論計算結果指出,MoS2具有較rGO與S-rGO更強的Pt結合能,同時S原子改變了rGO的電子構型,有效吸引Pt原子在載體上錨定,確保了催化劑的高耐久性。該研究從原子尺度提出一種高耐久性催化劑基底的設計機理,有助于開發高壽命燃料電池催化劑材料。
Lian Sun, Honglei Wang*, Xingheng Yan, Wudi Li, Haijiao Xie, Yaping Yang, Jinshan Yu, Xingui Zhou*
ChemSusChem
DOI:?10.1002/cssc.202201721