简便的碳浴法制备N,S共掺杂类石墨烯炭提高氧还原反应性能

摘要

合理设计和优化氧还原反应(ORR)非金属电催化剂对于燃料电池和金属空气电池非常重要.然而,这现在仍然是一个巨大的挑战.本工作通过简单的碳浴法成功制备了N,S共掺杂的类石墨烯炭材料(GLC),并将其用于电催化氧还原反应.经高温热解和模板分解后,得到的GLC-11具有较高的比表面积(583.68 cm2/g)和孔体积(0.63 cm3/g).其中,微孔表面积占总表面积的29.39％,微孔体积占总孔体积的12.70％.同时,通过XPS结果计算得到,GLC-11的吡啶氮和石墨氮含量总和高达92.2％.因此,GLC-11在碱性电解液中显示出了高电催化ORR性能,其中波电位(E1/2)为0.82 VRHE,优于Pt/C(E1/2=0.80 VRHE).此外,GLC-11催化剂与商业Pt/C(20 wt％)催化剂相比表现出更好的稳定性和优异的甲醇耐受性.