什么是二硫化钨/石墨烯复合材料？

二硫化钨/石墨烯复合材料具备较高的催化氧化活性和优异的电催化性能，其二维结构有利于催化氧还原性能的增强。因此，该材料有望取代传统电催化剂，在燃料电池领域具有很大的应用潜能。

燃料电池具有原料易得、能量密度高、工作寿命长、操作简便、淸洁等优点。作为一种新型的高效率能源转换体系，其很有潜力成为微型电子元器件的替代能源之一。在燃料电池反应过程中，阴极氧还原过程是决定燃料电池效率非常重要的一个因素。我们通常使用电催化剂以提高阴极反应速率。

Pt电催化剂是目前广泛商业化使用的一种催化剂。然而，它的使用过程存在问题：燃料电池阳极易渗透到阴极，与Pt催化剂发生电氧化，产生毒性CO中间体使催化剂中毒，降低催化活性，由此降低了Pt作为电催化剂时燃料电池的效率。为了克服上述问题，研究人员制备二硫化钨/石墨烯复合材料，这是一种高效的新型电催化剂。

二硫化钨/石墨烯复合材料具有较高的催化氧还原活性和良好的电化学性能。此材料的二维结构使催化氧还原反应性能显著增强，二硫化钨负载在薄层石墨烯上，通过静电力和相关的官能团稳定结合在一起，有利于电子的快速迁移，长效发挥协同效应（即1+1＞2的效应），提高电催化氧还原性能。原位合成过程中，石墨烯的缺陷和活性位点增多，使得在氧还原过程中，有利于O₂分子的解离，降低体系的活化能，更有利于氧还原过程以四电子的途径进行。该材料起始电位为-0.17 V vs SCE、极限电流密度为2.5 mA·cm^-2。

不仅如此，二硫化钨/石墨烯复合材料具有优异的循环稳定性和抗甲醇毒化性能。由于具备这些优异性能，该材料有望取代Pt基电催化剂，其在燃料电池领域具有良好的应用前景。