The invention relates to a nickel base integrated electrode preparation method, product and application, aiming to solve the technical problems existing in the preparation process of the nickel sulfide electrode, such as high equipment requirements, strict reaction conditions and poor safety performance. The technical scheme of the invention is: first by using nickel foil as anode and platinum sheet as cathode, ethylene glycol solution containing 0.2mol/L NH4F and 2mol/L H2O as the electrolyte, using 20 65V DC constant nickel foil oxidation of 10 120 minutes, formed on nickel nickel oxide porous conductive substrate; low temperature and gas phase the porous nickel oxide sulfide, curing reaction by sulfur generated nickel sulfide in nickel substrate is prepared nickel based integrated electrode. The nickel base integrated electrode has the advantages of low cost, simple preparation process and stable structure, and can be directly applied to the electrolysis water catalysis and supercapacitors, and has the advantages of high catalytic performance, long cycle life, high capacity and high cycle stability.
【技术实现步骤摘要】
一种镍基一体化电极的制备方法、产品及应用
本专利技术属于电化学领域,具体涉及一种镍基一体化电极的制备方法、产品及应用。
技术介绍
全球不可再生能源的消耗不断增加,化石燃料储量迅速衰减,人类面临着严峻的能源危机。清洁、无污染的太阳能、风能、水能和核能以及其产生的电能将是未来能源的主力军。因此,解决新能源的转换和存储问题迫在眉睫。电解水被认为是一种可以直接、高效制取清洁能源的技术,已经引起广泛关注。目前,水电解技术需要贵金属Pt作为析氢反应的催化剂,贵金属氧化物RuO2或IrO2作为析氧反应的催化剂,其价格昂贵,生产成本高,故而寻找高效、廉价的催化剂材料具有非常重要的现实意义。与此同时,超级电容器作为一种新型的小型能量存储装置,可以实现快速充放电,具有能量密度高、使用寿命长、转换效率高、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。基于贵金属氧化物RuO2的超级电容器具有较高的赝电容和优异的循环性能。而以较为廉价的金属化合物和聚合物作为电极材料的传统超级电容器由于具有比电容小和循环性能差等缺点,其应用受到一定的限制,因此开发具有优异电容性能的廉价电极材料很有必要。过渡金属硫属化物储量充足,具有丰富的氧化还原价态和较高的电导率(相比其氧化物),在能源材料领域备受关注。其中,镍的硫化物有很多稳定的结构形态,包括α-NiS,β-NiS,NiS2,Ni3S2,Ni3S4,Ni9S8。近年来,已经制备出多种形貌的硫化镍,如纳米颗粒,纳米层,纳米线,纳米链等。其中具有高导电率的多孔结构可以有效地促进传质、传导,增强材料的润湿性。高润湿性的多孔电极对于水系的能源转换和存储设备都有极 ...
【技术保护点】
一种镍基一体化电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制备多孔氧化镍:将镍箔分别用丙酮和乙醇超声清洗,除去表面的有机物,再用氮气吹干,将吹干后的镍箔作为阳极,另取一铂片作为阴极,采用含0.2mol/L NH4F和2mol/L H2O的乙二醇溶液作为电解液,采用20~65V直流恒压将镍箔氧化10~120分钟,将氧化后的镍箔清洗后用氮气吹干,得到以镍为导电基底的多孔氧化镍;(2)低温气相硫化:将步骤(1)中得到多孔氧化镍放在CVD管式炉的石英管中央,在炉温为250~450℃、氩气气体流量为50~200sccm、总气压为250~2250mTorr下,将升华硫0.002~3g置于石英管上游距离石英管中央4~20厘米的位置,进行硫化反应,反应10~420分钟,然后在氩气气氛下自然冷却至室温,在镍基底上生成硫化镍,即制得镍基一体化电极。
【技术特征摘要】
1.一种镍基一体化电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制备多孔氧化镍:将镍箔分别用丙酮和乙醇超声清洗,除去表面的有机物,再用氮气吹干,将吹干后的镍箔作为阳极,另取一铂片作为阴极,采用含0.2mol/LNH4F和2mol/LH2O的乙二醇溶液作为电解液,采用20~65V直流恒压将镍箔氧化10~120分钟,将氧化后的镍箔清洗后用氮气吹干,得到以镍为导电基底的多孔氧化镍;(2)低温气相硫化:将步骤(1)中得到多孔氧化镍放在CVD管式炉的石英管中央,在炉温为250~450℃、氩气气体流量为50~200sccm、总气压为250~2250mTorr下,将升华硫0....
【专利技术属性】
技术研发人员:范修军,董静,杨洋,王娟娟,张献明,
申请(专利权)人:山西大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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