什麼是二硫化鎢/石墨烯複合材料？

二硫化鎢/石墨烯複合材料具備較高的催化氧化活性和優異的電催化性能，其二維結構有利於催化氧還原性能的增強。因此，該材料有望取代傳統電催化劑，在燃料電池領域具有很大的應用潛能。

燃料電池具有原料易得、能量密度高、工作壽命長、操作簡便、淸潔等優點。作為一種新型的高效率能源轉換體系，其很有潛力成為微型電子元器件的替代能源之一。在燃料電池反應過程中，陰極氧還原過程是決定燃料電池效率非常重要的一個因素。我們通常使用電催化劑以提高陰極反應速率。

Pt電催化劑是目前廣泛商業化使用的一種催化劑。然而，它的使用過程存在問題：燃料電池陽極易滲透到陰極，與Pt催化劑發生電氧化，產生毒性CO中間體使催化劑中毒，降低催化活性，由此降低了Pt作為電催化劑時燃料電池的效率。為了克服上述問題，研究人員製備二硫化鎢/石墨烯複合材料，這是一種高效的新型電催化劑。

二硫化鎢/石墨烯複合材料具有較高的催化氧還原活性和良好的電化學性能。此材料的二維結構使催化氧還原反應性能顯著增強，二硫化鎢負載在薄層石墨烯上，通過靜電力和相關的官能團穩定結合在一起，有利於電子的快速遷移，長效發揮協同效應（即1+1＞2的效應），提高電催化氧還原性能。原位合成過程中，石墨烯的缺陷和活性位點增多，使得在氧還原過程中，有利於O₂分子的解離，降低體系的活化能，更有利於氧還原過程以四電子的途徑進行。該材料起始電位為-0.17 V vs SCE、極限電流密度為2.5 mA·cm^-2。

不僅如此，二硫化鎢/石墨烯複合材料具有優異的迴圈穩定性和抗甲醇毒化性能。由於具備這些優異性能，該材料有望取代Pt基電催化劑，其在燃料電池領域具有良好的應用前景。

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