一种电催化析氢材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种电催化析氢材料，包括：泡沫镍基体，以及负载于所述泡沫镍基体上的活性组分，所述活性组分包含单质Co、式(I)所示的第一复合金属氧化物和式(II)所示的第二复合金属氧化物，Co

【技术实现步骤摘要】
一种电催化析氢材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及无机纳米材料领域，具体涉及一种电催化析氢材料及其制备方法和应用。
技术介绍
氢气作为二次能源和清洁能源载体，具有来源广、燃烧热值高、清洁低碳等优点，对保障国家能源安全、应对气候变化、防治大气污染等具有重要意义，是21世纪最具发展潜力的清洁能源之一。在诸多制氢工艺中，电解水制氢因其操作简便、绿色环保等优点而备受研究者青睐，具有广阔的应用前景。电解水技术的核心是电催化水分解过程，这一过程发生在电催化剂表面。因此，开发高活性、高稳定性的电催化剂，降低反应过电位，提高反应动力学，是实现高效制氢的重要研究课题。目前，贵金属铂(Pt)被认为是最优的电解水析氢催化剂，然而Pt存在价格昂贵、储量匮乏等问题，这严重限制了其在析氢反应(HER)中的大规模应用。因此，寻找廉价高效的电催化剂是当前电解水制氢领域面临的主要挑战。过渡金属化合物，特别是镍钴双金属氧化物，因其低廉的价格、优异的电子特性、良好的化学稳定性及氧化还原活性而备受关注。值得注意的是，尽管科学家们已经做了大量的工作，但目前镍钴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电催化析氢材料，包括：泡沫镍基体，以及负载于所述泡沫镍基体上的活性组分，所述活性组分包含单质Co、式(I)所示的第一复合金属氧化物和式(II)所示的第二复合金属氧化物，/nCo

【技术特征摘要】
1.一种电催化析氢材料，包括：泡沫镍基体，以及负载于所述泡沫镍基体上的活性组分，所述活性组分包含单质Co、式(I)所示的第一复合金属氧化物和式(II)所示的第二复合金属氧化物，
Co3-xNixO4式(I)
Co1-yNiyO式(II)
式(I)中，x的取值范围为0＜x＜3，优选为0.2≤x≤1.0，进一步优选为0.4≤x≤0.8，式(II)中，y的取值范围为0＜y＜1，优选为0.1≤y≤0.9，进一步优选为0.2≤y≤0.8。


2.根据权利要求1所述的电催化析氢材料，其特征在于，所述活性组分中，Co元素与Ni元素的摩尔比为(1～10):1，优选为(3～5):1。


3.根据权利要求1或2所述的电催化析氢材料，其特征在于，所述泡沫镍基体的孔径为0.1mm～10mm，优选为0.1mm～1mm；孔隙率为90％～99％，优选为95％～98％；孔隙密度为50PPI～200PPI，优选为100PPI～150PPI。


4.一种电催化析氢材料的制备方法，包括下述步骤：
S1.提供前驱体材料，所述前驱体材料包括泡沫镍基体，以及负载于所述泡沫镍基体上的含有钴和镍的复合金属氧化物；
S2.使所述前驱体材料作为工作电极参与电催化析氢反应，从而对所述前驱体材料进行电化学活化，得到电催化析氢材料，
优选地，步骤S1中，所述前驱体材料通过对含有钴离子、泡沫镍基体和溶剂的反应体系进行水热处理制得。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，相对于参比电极，所述工作电极的电位为-0.1V～-0.5V，优选为-0.16V～-0.20V；更优选地，所述参比电极为可...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐彩玲，郭凯璐，黄俊峰，王彦涛，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62