The preparation of Co(OH)2@Co_BDC composite electrode by template method belongs to the technical field of energy conversion and storage. Co(OH)2@Co_BDC composites were synthesized by homogeneous growth of Co(OH)2 on nickel substrate by simple hydrothermal reaction, and then in-situ growth of MOF corresponding to metal ions on the surface of the array structure. A structure of Nano-sheets inserted into the array was obtained. Co(OH)2@Co_BDC composite electrode material has lower oxygen evolution potential than single Co(OH)2 and higher current density corresponding to the same potential. It can be used in new energy conversion fields such as electrocatalytic decomposition water and battery energy storage.
【技术实现步骤摘要】
模板法制备Co(OH)2@Co-BDC复合电极
本专利技术属于电化学转换和储能的
,技术涉及氢氧化物与金属有机框架(MOFs)复合材料的制备方法,特别是基于镍片基底表面的钴基氢氧化物纳米阵列修饰生长Co-BDC构筑的Co(OH)2@Co-BDC复合电极。
技术介绍
随着全球能源需求的不断增加和环境问题的恶化,发展清洁,绿色和可持续的能源资源作为传统化石燃料的替代品至关重要。为了解决能源短缺和环境污染问题,人们致力于开发高效,低成本,环保的替代能源转移和储存系统。电催化剂对可再生能源技术的发展起着至关重要的作用,例如可充电金属-空气电池和燃料电池。因此,采用高活性和耐用的电催化剂来加速析氧反应对商业燃料电池和可充电金属-空气电池应用具有实际意义。水分解过程包含OER和HER,由于复杂的四电子过程,OER比HER更苛刻,这极大地限制了整个反应的效率和动力学。为了满足应用的要求,长期需要开发廉价,无毒和有效的催化剂以刺激水分解的缓慢动力学,探索和开发催化活性高以及稳定性良好的新型电催化剂成为人们研究的热点。金属有机框架是由金属或金属簇状结构与多齿有机配体相互连接而构成的一类多孔材料。由于其具有超高比表面积和高孔隙率、可调的孔尺寸以及可功能化的框架结构,因此逐渐被用于电化学储能领域,例如锂-空电池、燃料电池及太阳能电池等。为了开发新型MOF电极材料,我们将注意力集中在基于1,4-苯二甲酸酯的MOF上,因为具有羧酸盐官能团作为成核位点的对苯二甲酸(H2BDC)构建了许多MOF结构,可以作为持续发展提供富裕的候选物。此外,H2BDC可从聚对苯二甲酸乙二醇酯的再循 ...
【技术保护点】
1.一种Co(OH)2@Co‑BDC复合结构,其特征在于,通过水热反应在镍片基底上垂直均匀生长Co(OH)2片状结构阵列,进而在Co(OH)2片状结构表面原位生长Co‑BDC,Co‑BDC穿过或搭在多个Co(OH)2片状结构之间,构筑得到Co(OH)2@Co‑BDC复合结构。
【技术特征摘要】
1.一种Co(OH)2@Co-BDC复合结构,其特征在于,通过水热反应在镍片基底上垂直均匀生长Co(OH)2片状结构阵列,进而在Co(OH)2片状结构表面原位生长Co-BDC,Co-BDC穿过或搭在多个Co(OH)2片状结构之间,构筑得到Co(OH)2@Co-BDC复合结构。2.按照权利要求1所述的一种Co(OH)2@Co-BDC复合结构,其特征在于,Co-BDC为片状结构。3.制备权利要求1或2所述的一种Co(OH)2@Co-BDC复合结构的方法,其特征在于,主要分为两步,第一步是在镍片基底上通过水热反应生长Co(OH)2阵列;第二步是在阵列表面进一步生长对应金属离子的MOF,最终得到Co(OH)2@Co-BDC复合电结构。4.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:第一步、将洗净好的镍片浸入溶液A,水热反应制得Co(OH)2片状结构,其中溶液A为六水合硝酸钴、氟化铵和尿素的水溶液,其中六水合硝酸钴、氟化铵、尿素摩尔比为1:4:5,每2mmol六水合硝酸钴对应35-40ml去离子...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建荣,何鹏琛,周健,周阿武,豆义波,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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