非晶氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种非晶氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：将泡沫镍基底超声清洗，干燥得清洗后泡沫镍基底；然后固定在脉冲激光沉积系统样品台上，以氧化钌为靶材，在氧分压和激光能量密度恒定条件下，预烧灼，然后取下挡板沉积，在氮气气氛下取出样品，得氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极。本发明专利技术还包括非晶氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极在空气电池中的应用。本发明专利技术通过激光脉冲在泡沫镍基底上沉积生长非晶氧化钌，所得电极材料结合力高，稳定性好，并将电极材料应用于金属‑空气电池中，不易腐蚀脱落，有效解决了复合电极结合力低稳定性差、反应时易腐蚀脱落、活性位被包覆导致利用率降低的问题。

Amorphous ruthenium oxide film coated nickel foam composite electrode and preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
非晶氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极及其制备方法和应用
本专利技术属于复合电极
，具体涉及一种非晶氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极及其制备方法和应用。
技术介绍
可充电金属-空气电池是一种将化学能转化为电能的装置。放电时，金属在阳极被氧化，产生电子和质子，电子通过外部回路到达阴极，在阴极上还原氧气形成O2-(氧还原，ORR)，从而构成外部电流通路，提供电能。充电时，金属离子被还原在阳极沉积，H2O在阴极被氧化生成O2(氧析出，OER)，从而完成充电过程。可充电金属-空气电池中的阴极一般由催化层、集流体和空气扩散层三部分压制而成。催化层由具备充电功能或放电功能的活性催化剂构成，是实现充放电的核心部分。集流体由具有优良导电性能的金属基底构成，是负责将催化剂反应产生的电子导出到外部电路的部件。空气扩散层由透气，且不透水的高疏水材料构成，是负责提供氧气通路，保护电解液的关键部件。据研究显示，镍基氧化钌复合电极在电催化领域中已经有了初步的研究，主要应用于乙醇氧化和析氢反应(HER)，而应用于金属-空气电池阳极催化分解水制氧气的研究(OER)还比较少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.非晶氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将泡沫镍基底依次在丙酮、无水乙醇和4～6vt％稀硫酸中超声清洗20～40min，去离子水冲洗2～4次，在50～70℃温度下真空干燥11～13h，得清洗后泡沫镍基底；/n(2)将步骤(1)清洗后的泡沫镍基底固定在脉冲激光沉积系统样品台上，以氧化钌为靶材，在氧分压和激光能量密度恒定条件下，开启脉冲激光器，预烧灼2～5min，然后取下挡板沉积30～90min，再在氮气气氛下取出样品，得氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极。/n

【技术特征摘要】
1.非晶氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将泡沫镍基底依次在丙酮、无水乙醇和4～6vt％稀硫酸中超声清洗20～40min，去离子水冲洗2～4次，在50～70℃温度下真空干燥11～13h，得清洗后泡沫镍基底；
(2)将步骤(1)清洗后的泡沫镍基底固定在脉冲激光沉积系统样品台上，以氧化钌为靶材，在氧分压和激光能量密度恒定条件下，开启脉冲激光器，预烧灼2～5min，然后取下挡板沉积30～90min，再在氮气气氛下取出样品，得氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极。


2.如权利要求1所述的非晶氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极的制备方法，其特征在于，所述泡沫镍基底与所述靶材之间的距离为50～80mm。


3.如权利要求1所述的非晶氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，氧分压为1×10-4～100Pa，激光能量密度为0.5～2J/cm2。


4.采用权利要求1～3任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔梁，贺靖轩，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51