這里，通過合理的結(jié)構(gòu)工程策略構(gòu)建了二元異質(zhì)納米片，由超薄ReS2納米片和還原型氧化石墨烯（RGO）組成，包括二維（2D）“片-片”結(jié)構(gòu)（2D ReS2/RGO）或三維分級結(jié)構(gòu)（3D ReS2/RGO）。在制備得的3D ReS2/RGO異質(zhì)納米片中，超薄ReS2納米片通過Re-O鍵以垂直方向橋接在RGO表面上，這賦予了該異質(zhì)納米片具有開放的框架和分級的多孔結(jié)構(gòu)。與2D ReS2/RGO不同的是，3D ReS2/RGO具有豐富的活性位點和通道，便于有效的電解質(zhì)離子傳輸。加之，3D ReS2/RGO結(jié)構(gòu)對含氧中間體的超強親和力，這使得3D ReS2/RGO異質(zhì)結(jié)構(gòu)具有出色的氧還原性能，有望用于燃料電池和金屬空氣電池中。
Figure 1.（a）3D ReS2/RGO異質(zhì)納米片的示意圖。（b）SEM圖像和（c）AFM圖像。（d）TEM圖像，（e）HR-TEM圖像和（f）元素映射圖像。（g）二維ReS2/RGO異質(zhì)納米片的示意圖和（h）SEM圖像，（i）TEM圖像和（j）HR-TEM圖像。
Figure 2. 3D ReS2/RGO異質(zhì)納米片和2D ReS2/RGO異質(zhì)納米片的（a）Re 4f和（b）S 2p的XPS光譜。（c）3D ReS2/RGO異質(zhì)納米片和2D ReS2/RGO異質(zhì)納米片的結(jié)構(gòu)示意圖。
Figure 3. 2D ReS2/RGO和3D ReS2/RGO異質(zhì)納米片的電化學性質(zhì)表征。（a）CV曲線比較。（b）LSV曲線比較。（c）Tafel斜率比較。（d）充電電流密度差（Δj= ja-jc）與掃速的線性關(guān)系。（e）從LSV曲線得出的K-L圖。（f）不同樣品的計時電流曲線。
Figure 4.（a）ReS2/RGO和（b）ReS2在堿性介質(zhì)中進行ORR反應(yīng)過程中的自由能圖。（c，d）ReS2/RGO和（e，f）ReS2表面對O *和OH *中間體的結(jié)構(gòu)和吸附能。
該研究工作由韓國仁荷大學Hyung Chul Ham和韓國成均館大學Ho Seok Park課題組于2021年發(fā)表在ACS Nano期刊上。原文：Structural Engineering of Ultrathin ReS2 on Hierarchically Architectured Graphene for Enhanced Oxygen Reduction。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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