通过3D打印方法得到机械强度较高的石墨烯电极在先进能源、环境领域、电子学系统等领域中有较大的应用价值，但同时有着较大的挑战，因此，苏州大学江林、梁志强，浙江大学贾铮等通过3D打印方法合成了一种1D碳纳米管和3D石墨烯复合结构电极，展现了较高的机械强度和多级孔结构。力学结构模拟结果显示，这种复合结构电极有多种优势：强度较高，适合大规模合成应用；多级孔结构提供了大量表面和交联的孔结构，有效的实现了快速的电荷/离子传输。

本文要点：

将3D打印电极通过O₂ plasma处理5 min，随后在10 mmol NH₄F, 18 mmol 尿素，NiCl₂·6H₂O，FeCl₃·6H₂O的水溶液中150 ℃水热反应15 h。随后在350 ℃中Ar气氛中和NaH2PO2反应进行煅烧2 h，生成了NiFeP催化剂。此外，合成了碳纸/NiFeP，泡沫镍/NiFeP电极作为参考样品，分别考察HER和OER反应性能。3D打印电极上负载NiFeP纳米片材料后，在分解水过程1.58 V电压中实现了30 mA cm^-2的电流密度，这个结果明显高于目前已报道的Ni, Co, Fe基电催化剂。该方法可能在能源转换/储存，环境保护，电化学系统中有应用前景。

参考文献

Meiwen Peng, Danli Shi, Yinghui Sun, Jian Cheng, Bo Zhao, Yiming Xie, Junchang Zhang, Wei Guo, Zheng Jia*, Zhiqiang Liang*, Lin Jiang*

3D Printed Mechanically Robust Graphene/CNT Electrodes for Highly Efficient Overall Water Splitting，Adv. Mater. 2020,

DOI: 10.1002/adma.201908201

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201908201