『技术』石墨炔——新型电催化剂新型载体用于能源转换( 二 )
本文插图
（a）制备三层纳米管阵列的示意图；
（b）具有iR补偿的HER极化曲线；
（c）塔菲尔图；
（d）从EIS得到的奈奎斯特图 ， 其等效电路为Rs、Rct；
（e）在0.5 M H2SO4中 ， NiCoS-HsGDY-Ni、Co-MoS2、NiCoMoS、NiCoS-HsGDY、NiCoS、HsGDY、Pt薄片和碳纸的电流密度随时间变化的曲线 ， 没有iR补偿 。
图五、电催化剂的理论计算和结构分析
本文插图
【『技术』石墨炔——新型电催化剂新型载体用于能源转换】
（a-c）GDY、ICLDH和ICLDH-GDY的稳定配置；
（d）稳定配置ICLDH-GDY的电荷密度差；
（e-f）e-ICLDH-GDY/NF结构的Fe 2p和Co 2p核能级XPS光谱；
（g）GDY、ICLDH和e-ICLDH-GDY的拉曼光谱；
（h）形成OOH*的自由能变化以及GDY（ΔG1）和e-ICLDH-GDY（ΔG2）的相应稳定结构；
（i）包含GDY和ICLDH层的接口系统3d和2p频段的PDOS；
（j）界面区域附近的Fe 3d、Co 3d、H2O-s和H2O-p带的PDOS；
（k）碱性条件下HER对e-ICLDH-GDY、ICLDH和GDY的能量途径；
（l）比较三个系统中水分解的过渡态势垒；
（m）这三个系统的H-化学吸附 。
图六、GDY作为单原子催化剂的载体
本文插图
（a-d）原始GDY的SEM、TEM和HRTEM图像；
（e-h）Pd0/GDY的SEM、TEM和HRTEM图像；
（i-l）从Pd0/GDY纳米片的各个区域获得的HAADF图像；
（m-p）Pd0/GDY纳米片的STEM-HAADF图像以及Pd和C原子的相应元素映射 。
图七、析氢反应（HER）
本文插图
（a）GDY-MoS2优化结构的俯视图；
（b）基于DFT计算的原始MoS2、GDY和GDY-MoS2中不同位点的HER在平衡电势下的自由能图；
（c）原始MoS2和GDY-MoS2异质结构的DOS；
（d）对于GDY-MoS2的PDOS；
（e）线性扫描伏安法（LSV）曲线；
（f）合成后的电催化剂的相应Tafel图；
（g）在连续循环试验前后记录的GDY-MoS2 NS/CF和MoS2 NS/CF的LSV曲线；
（h）每1000次循环后在10、50、100和200 mA cm-2处的过电势;
（i）在0.5 M H2SO4中的LSV曲线 。
图八、氧还原反应（ORR）
本文插图
（a）吸附在Fe-GDY表面上的*OOH、*O和*OH的原子构型的俯视图；
（b-c）计算了Fe-GDY和Pt(111)催化剂表面上平衡电极电位U4e0和实验测量起始电位Uonset的ORR 4e-通路的自由能图；
（d）室温下 ， 在N2饱和和O2饱和的0.1 M KOH溶液中 ， Fe-GDY催化剂和市售Pt/C催化剂的循环伏安（CV）响应；
（e）在O2饱和的0.1 M KOH溶液中 ， Fe-GDY催化剂和市售20wt％Pt/C催化剂的进行转盘电极测量；
（f）Fe-GDY ORR催化剂的稳定性 。
图九、完全分解水
本文插图
（a-b）HER和OER过程计算的自由能的化学吸附模型；
（c）碱性条件下 ， 计算H2O活化和H吸附的自由能图；
（d）碱性介质中OER的自由能图；
（e-f）极化曲线；
（g-h）在1.0 M KOH中 ， HER和OER的相应Tafel图；
（i）CoNx-GDY NS/NF在10000次循环前后的极化曲线；
（j）CoNx-GDY NS/NF在2000次循环前后的极化曲线；
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