一种碱性镍基电池的再生电极在电催化析氢反应中的应用制造技术

本发明专利技术属于电催化剂领域，更具体地，涉及一种碱性镍基电池的再生电极在电催化析氢反应中的应用。所述碱性镍基电池的再生电极为该镍基电池经若干次充、放电后且最后一次为充电状态时获得的正极产物，该正极产物中包含γ‑NiOOH；所述碱性镍基电池的再生电极在电解水中用作电催化析氢反应的阴极。再生镍电极表面的活性物质可用做电催化析氢反应的阴极催化剂，具有较高的电催化活性和低的过电位。该发明专利技术的实施能为设计和制备具有大表面积镍电极提供相应的理论和技术支持，同时有望解决废旧电池的问题，并对推动电催化析氢商业化具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种碱性镍基电池的再生电极在电催化析氢反应中的应用
本专利技术属于电催化剂领域，更具体地，涉及一种碱性镍基电池的再生电极在电催化析氢反应中的应用。
技术介绍
环境问题的日益凸显和化石燃料的不断消耗，不断促使人们寻找新的能源载体。氢能是一种可再生的理想能源载体，开发大规模、廉价、清洁、高效的制氢技术是新能源领域产业发展的当务之急。电解水制氢技术是提取清洁氢气的一种重要手段，氢析出反应(HER)，作为电解水的一个重要过程，受到许多研究者的关注。碱性条件下电催化分解水产氢(HER)作为一种简便高效的制氢方法被广泛应用于工业生产及相关特种行业。碱性HER反应主要包括两个连续过程：(1)解离水分子(Volmer步骤)补充所需H+；(2)还原材料表面吸附的H+产生氢气。其中，水解离Volmer过程是碱性条件下HER催化反应过程的速率限制步骤。在各种催化剂中，铂被证明是酸性介质中最有效的催化剂。但是，由于在碱性介质中动力学缓慢，水的分解过程缓慢。因此，提高水的吸附/解离能力是增强碱性HER动力学的首要任务。研究发现，一些过渡金属氧化物/氢氧化物能够有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱性镍基电池的再生电极在电催化析氢反应中的应用，所述碱性镍基电池的再生电极为该镍基电池经若干次充、放电后且最后一次为充电状态时获得的正极产物，该正极产物中包含γ-NiOOH；所述碱性镍基电池的再生电极在电解水中用作电催化析氢反应的阴极。/n

【技术特征摘要】
1.一种碱性镍基电池的再生电极在电催化析氢反应中的应用，所述碱性镍基电池的再生电极为该镍基电池经若干次充、放电后且最后一次为充电状态时获得的正极产物，该正极产物中包含γ-NiOOH；所述碱性镍基电池的再生电极在电解水中用作电催化析氢反应的阴极。


2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述碱性镍基电池的正极材料以β-Ni(OH)2为主要成分。


3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述γ-NiOOH为层状纳米颗粒，其厚度为10-20nm。


4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述镍基电池充放电电流为1-100mAcm-2，充放电电压为0.2-3V，充放电循环圈数为1-1000。


5.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述碱性镍基电池的再生电极在电解水中用作电催化析氢反应的阴极，该再生电极表面的活性物质用作电催化剂，具体为：
将所述碱性镍基电池的再生电极在电解水中用作电催化析氢反应的阴极，经过电催化析氢初始阶段的电化学析氢活化，所述正极产物中包含的γ-NiOOH转化为活性物质α-Ni(OH)2·0.75H2O，该活性物质α-Ni(OH)2·0.75H2O用作所述电催化析氢反应的电催化剂，促进析氢反应。


6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述电化学析氢活化具体为：所述再生电极作为阴极置于电解水装置中时，在通电条件下，该再生电极表面的γ-NiOOH先得到电子转化为活性物质α-N...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宝玉，陈圣华，陈锦曦，郭兴蓬，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42