一种高效水分解双功能电催化剂NiCoP及其制备方法技术

一种高效水分解双功能电催化剂NiCoP及其制备方法，属于能源转化材料制备技术领域。首先获得具有高活性表面积和合适化学组成的Ni/Co前驱体，在此基础上，以次磷酸盐作为磷源对前驱体进行磷化。研究发现该催化剂具有高效的双功能电催化活性。在碱性条件下，其产氢和产氧所需要的过电势(10mA cm‑2)分别为27mV和144mV，其性能超过大多数报道的双功能电催化剂。同时，本发明专利技术所涉及的制备工艺简单，原材料丰富便宜，可替代昂贵且稀缺的贵金属基催化剂，促进电化学全水分解的商业化应用。

An efficient water decomposition bifunctional electrocatalyst NiCoP and its preparation method

The invention relates to a bifunctional electrocatalyst NiCoP for water decomposition with high efficiency and a preparation method thereof, belonging to the technical field of preparing energy conversion materials. The Ni/Co precursor with high active surface area and suitable chemical composition was obtained. On this basis, hypophosphite was used as phosphorus source to phosphorize the precursor. It is found that the catalyst has highly efficient bifunctional electrocatalytic activity. Under alkaline conditions, the overpotential (10mA cm_2) required for hydrogen and oxygen production is 27mV and 144mV, respectively. The performance of the catalyst is better than that of most bifunctional electrocatalysts reported. At the same time, the preparation process of the present invention is simple, the raw materials are abundant and cheap, and it can replace expensive and scarce precious metal-based catalysts to promote the commercial application of electrochemical total water decomposition.

【技术实现步骤摘要】
一种高效水分解双功能电催化剂NiCoP及其制备方法
本专利技术属于能源转化材料制备
，提供了一种水分解双功能电催化剂NiCoP及其制备方法。
技术介绍
随着社会发展、环境恶化以及化石能源减少，人们急需寻找一种可替代的清洁能源。氢气作为一种清洁能源可由电解水得到，地球上水资源丰富，电解水制氢拥有广阔的应用前景。但目前电解水最有效的催化剂为贵金属Pt，其价格和地球储量限制了大规模工业应用，研发非贵金属高效水分解电催化剂成为促进电化学水分解的商业化应用关键问题。在诸多催化剂中，过渡金属磷化物是综合性能佳、应用前景广泛的水分解电催化剂。但目前所报道的大多数非贵金属电催化剂性能与贵金属基的相比，仍存在较大差距。主要原因是导电性低、活性表面积受限以及长期稳定性差等问题限制了其优异潜能的发挥。合金化过程是一种有效的方法去探索多相催化剂潜在的功能以及协调它们的表面特性，如电子结构、协同耦合效应和润湿性等，从而实现高效率。如申请号为201210317513.6的专利公开了一种高效Ni-Mo-P/Ni析氢电极制备方法，其方法主要是通过脉冲电沉积在预处理的镍片表面施镀，将P掺杂进Ni-Mo镀层中，形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效水分解双功能电催化剂NiCoP的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)基底预处理将泡沫镍砂纸打磨后，分别用盐酸和去离子水超声波清洗，以去除泡沫镍表面氧化物和杂质；(2)水热法制备NiCo盐化合物前驱体将处理后的泡沫镍片，以45°角倾斜放置于含有镍离子和钴离子的水热溶液中，并置于高压反应釜中密封烘烤，洗涤干燥后即得具有高活性表面积的蓬松纳米海草状NiCo盐化合物前驱体；其中水热溶液组成每28～32mL去离子水对应六水合硝酸镍0.13～0.16g，六水合硝酸钴0.27～0.29g，尿素0.087～0.089g；(3)NiCo盐化合物前驱体的磷化处理将所获得的NiCo盐化合物前驱体放...

【技术特征摘要】
1.一种高效水分解双功能电催化剂NiCoP的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)基底预处理将泡沫镍砂纸打磨后，分别用盐酸和去离子水超声波清洗，以去除泡沫镍表面氧化物和杂质；(2)水热法制备NiCo盐化合物前驱体将处理后的泡沫镍片，以45°角倾斜放置于含有镍离子和钴离子的水热溶液中，并置于高压反应釜中密封烘烤，洗涤干燥后即得具有高活性表面积的蓬松纳米海草状NiCo盐化合物前驱体；其中水热溶液组成每28～32mL去离子水对应六水合硝酸镍0.13～0.16g，六水合硝酸钴0.27～0.29g，尿素0.087～0.089g；(3)NiCo盐化合物前驱体的磷化处理将所获得的NiCo盐化合物前驱体放入水热溶液中进行磷化处理；其中磷化过程的水热...

【专利技术属性】
技术研发人员：范爱玲，杨诗綦，窦菊芳，曹小强，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11