一种铁镍电催化剂的制备方法及其大电流密度下的氧气析出应用技术

技术编号:24320640 阅读:69 留言:0更新日期:2020-05-29 16:40
本发明专利技术属于电催化技术领域,具体涉及一种铁镍电催化剂的制备方法及其大电流密度下的氧气析出应用。该催化剂以廉价的硝酸铁为主要原料,仅需通过3小时的简单的水热反应即可将超薄的Fe和Ni的纳米片原位生长到泡沫镍上,所得纳米片的平均厚度仅为4.5 nm,导致其具有超大的比表面积和暴露出丰富的活性位点。该催化剂制备过程简单、原料廉价易得,极大地降低了生产成本。同时,该催化剂在碱性条件下表现出优异的氧气析出性能,分别仅需195,280和307 mV的过电势即可驱动10,500和1000 mA/cm

【技术实现步骤摘要】
一种铁镍电催化剂的制备方法及其大电流密度下的氧气析出应用
本专利技术属于电催化
,具体涉及一种铁镍电催化剂的制备方法及其大电流密度下的氧气析出应用。
技术介绍
随着石油、天然气等不可再生燃料消耗的加快,氢能作为一种能量密度高、无污染的新型能源越来越受到人们的关注。电解水为生产高纯度氢气提供了一种便捷的有效方法。然而,发生在阳极的包含多步质子耦合转移过程的氧气析出反应(OER)已成为电解水技术的瓶颈,因此大大限制了制氢的效率。贵金属Ru和Ir的氧化物(RuO2和IrO2)对OER表现出较高的催化性能,但由于受到资源短缺、高成本和耐久性差等限制难以大规模应用。目前,过渡金属(Mn,Fe,Co,Ni等)化合物已引起广泛关注,并因其显着的成本优势、良好的性能和优异的内在活性而被认为是贵金属电催化剂的有前途的替代者。但是,它们的主要障碍是上述大多数催化剂是纳米级粉末,需要使用Nafion或聚四氟乙烯将催化剂附着在电极上。然而,粘合剂的引入在很大程度上影响了传质和能量转化过程。与此同时,现有技术制备的OER催化剂仅在较低的电流密度下(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁镍电催化剂的制备方法及其大电流密度下的氧气析出应用,其特征在于:通过简单的水热反应反应将Fe和Ni的氢氧化物杂化物超薄纳米片原位生长到泡沫镍表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁镍电催化剂的制备方法及其大电流密度下的氧气析出应用,其特征在于:通过简单的水热反应反应将Fe和Ni的氢氧化物杂化物超薄纳米片原位生长到泡沫镍表面。


2.一种铁镍电催化剂的制备方法及其大电流密度下的氧气析出应用,其特征在于:包含以下步骤:
(1)用电子天平依次准确称取硝酸铁(九水)、尿素和氟化铵置于烧杯中,加入二次水,在磁力搅拌器作用下将溶液混合均匀;
(2)将处理好的泡沫镍(0.25cm2)于上述均匀溶液一起放入反应釜中进行水热反应,反应结束并自然冷却到室温,将所得样品(NiFeOxHy/NF)用二次水超声冲洗干净并在红外灯下干燥后备用。


3.如权利要求2所述的一种铁镍电催化剂的制备方法及其大电流密度下的氧气...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯媛媛扈华帅李扬王重斌邓高
申请(专利权)人:曲阜师范大学
类型:发明
国别省市:山东;37

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