一种新型镍铁电解水产氧催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种新型的镍铁双金属电解水产氧催化剂，其中镍的价态为高价的+3和+4。提高催化剂产氧性能的一种有效措施是提高镍铁的价态特别是镍的价态来获得更高的本征活性，而本发明专利技术则提供了一种在近似常温常压条件下制备高价镍（+3和+4）铁双金属产氧催化剂的方法，该催化剂表现出了特别优异的产氧活性，其制备方法简单，适合大规模生产。根据本发明专利技术所制备的新型镍铁双金属电解水产氧催化剂的基本原理，本发明专利技术进一步提供了一种将多价态金属由低价转变为高价的方法，使得除本发明专利技术所提及的镍外，能够将更多低价金属转变为高价态，以满足不同的实际需求。

【技术实现步骤摘要】
一种新型镍铁电解水产氧催化剂及其制备方法
本专利技术属于电催化领域，涉及一种新型镍铁电解水产氧催化剂及其制备方法。
技术介绍
为了大规模的使用可再生能源，必须开发高效的储能设备。在电解水、燃料电池、金属-空气电池和光电化学电池等能源转换与储能技术中，电催化产氧反应是其中的关键一步。由于产氧反应涉及到4电子转移过程，需要更高的过电势来克服反应活化能垒，因而开发一类高效率、低过电势、稳定性好并且价格低廉的产氧催化剂成为了亟待解决的关键问题。非贵金属催化剂由于价格的优势而受到了研究者们的广泛关注。其中，第一过渡金属元素如铁和镍中存在类似于贵金属中的活跃3d电子和空的d轨道，因而表现出了不错的电催化产氧活性，不过它们的产氧性能需要进一步优化。增加催化剂暴露的活性位点数量和优化催化剂的本征活性是改善其产氧性能的两种有效手段。纳米工程技术被广泛应用于增加催化剂的表面积来暴露更多的活性位点。镍铁双金属催化剂表现出了近似贵金属的产氧性能而得到了广泛关注，过渡金属元素特别是镍的高价态被认为具有更高的产氧本征活性,不过在产氧活性方面仍有很大的提升空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型镍铁电解水产氧催化剂，其特征在于，制备原料包括碳布、铈剂、镍剂、铁剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型镍铁电解水产氧催化剂，其特征在于，制备原料包括碳布、铈剂、镍剂、铁剂。


2.根据权利要求1所述的新型镍铁电解水产氧催化剂，其特征在于，所述碳布为沉积有富含氧空位的CeO2-x的碳布，其中0＜x＜1。


3.根据权利要求2所述的新型镍铁电解水产氧催化剂，其特征在于，所述铈剂为硝酸铈，所述镍剂为硝酸镍，所述铁剂为硝酸铁。


4.根据权利要求1所述的新型镍铁电解水产氧催化剂，其特征在于，所述新型镍铁电解产氧催化剂中镍为+3价态和/或+4价态。


5.根据权利要求1-4任一项所述新型镍铁电解水产氧催化剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）以碳布为基体，以铈剂和氯化钠的混合溶液作为电解液，通过电镀法制备CeO2碳布；
（2）将CeO2薄膜在10%H2/Ar500℃条件下处理得到富含氧空位的CeO2-x碳布，其中0＜x＜1；
（3）将富含氧空位的CeO2-x碳布浸渍于镍剂和铁剂的混合溶液中；
（4）取出用超纯水多次冲洗后于空气中自然晾干得到CeO2-x-Fe...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨世和，於俊，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44