DOI: 10.1016/j.ijhydene.2022.08.265

本研究采用高温固相工艺制备了Co2B储氢材料。通过静电纺丝和水热合成制备了不同尺寸、结构和形貌的TiO2纳米纤维（TiO2-NF）和TiO2多孔纳米管（TiO2-NT）。为了提高导电性，采用碱性水热法合成了还原氧化石墨烯/TiO2纳米管复合材料（RGO/TiO2-NT）。三维多孔TiO2纳米管附着在二维RGO上并形成均匀的分散体。为了提高Co2B的电化学性能，采用球磨法制备了Co2B掺杂TiO2-NF、TiO2-NT和RGO/TiO2-NT复合材料。最终，所有复合电极均表现出比普通Co2B更高的放电容量。其中，用RGO/TiO2-NT改性的Co2B显示出最高的放电容量（691.4mAh/g）。具有大比表面积和独特管状多孔结构的TiO2-NT可以提供足够的电化学活性位点来锚定氢并提高Co2B的电催化活性，同时，RGO/TiO2-NT中具有优异导电性的RGO组分可以进一步提供快速通道用于充电/放电过程中的电荷转移。此外，TiO2-NF、TiO2-NT和RGO/TiO2-NT掺杂后，Co2B的耐腐蚀性、HRD和动力学性能也得到了增强。

图1.Co2B+TiO2-NF、Co2B+TiO2-NT和Co2B+RGO/TiO2-NT的制备示意图。

图2.TiO2-NF、TiO2-NT和RGO/TiO2-NT样品的XRD、SEM、TEM图和N2吸附-解吸等温线。

图3.Co2B、Co2B+TiO2-NF、Co2B+TiO2-NT和Co2B+RGO/TiO2-NT样品的XRD图谱。

图4.（a）Co2B、（b）Co2B+TiO2-NF、（c）Co2B+TiO2-NT和（d）Co2B+RGO/TiO2-NT的SEM图像。

图5.Co2B和复合电极的放电容量。（a）Co2B、Co2B+TiO2-NF、Co2B+TiO2-NT、Co2B+RGO和Co2B+RGO/TiO2-NT，（b）Co2B、Co2B+2%RGO/TiO2-NT、Co2B+5%RGO/TiO2-NT和Co2B+8%RGO/TiO2-NT。

图6.Co2B和复合电极的动电位极化曲线。

图7.（a）电极的高倍率放电特性（HRD）、（b）线性极化曲线、（c）EIS曲线和（d）阳极极化曲线。

图8.（a）复合材料的阳极电流-时间响应，（b,c）Co2B和Co2B+RGO/TiO2-NT在不同温度下的阳极电流-时间响应，（d）电极的LnD与1/T的关系。

图9.Co2B+RGO/TiO2-NT电极的氢转移机理示意图。