一种提升海水电化学析氢电极寿命的方法技术

本发明专利技术公开了一种海水电化学析氢电极，所述电极包括导电基底，所述导电基底表面树立生长有片状氢氧化物层，所述片状氢氧化物层用于诱导海水中析出的氢氧化物沿着片状氢氧化物层片的延伸方向生长。海水直接作为电解质参与电化学析氢反应时，如海水电解制氢和金属海水电池，海水中的钙和镁离子容易在析氢电极表面形成致密氢氧化物层，使电极因传质受阻而性能下降。本发明专利技术通过在电极表面生长片状的氢氧化物，这些氢氧化物片诱导钙和镁的氢氧化物沿着片状氢氧化物的片的延伸方向生长，有效缓解电极表面因钙和镁的氢氧化物覆盖导致的传质阻力，从而提升电极的寿命。从而提升电极的寿命。从而提升电极的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种提升海水电化学析氢电极寿命的方法


[0001]本专利技术属于电解水制氢领域，具体而言涉及到一种具有特殊结构的电化学析氢电极。

技术介绍

[0002]氢气因为燃烧产物仅为水，是一种理想的清洁燃料，其未来的消耗量将随着氢燃料电池汽车的普及而激增。使用电解水的方式制备氢气，其过程无CO2等污染性气体的排放，是一种清洁的制氢方法。但全球很多的沿海地区面临着淡水的缺乏的问题，使得传统电解水制氢未来的发展受限，而电解海水制氢可有效解决淡水资源短缺而带来的问题。但是，以海水为电解质时，因为析氢电极表面的pH会因为表面氢离子的消耗而提升，海水中的钙和镁离子在容易在析氢电极上沉积成致密的钙镁氢氧化物，使得析氢电极的传质受阻，从而使得电极性能下降，寿命减少。
[0003]目前，较为有效的方法是在海水进入电解水池前先采用物理和化学的方法除去钙、镁等可以生成氢氧化物沉淀的离子。但添加该设备会增加电解水的成本，降低电解水装置的效率。但这些方法也不能完全消除钙和镁离子，长时间运行，依然会在电极表面形成对应的氢氧化物，依然不能避免其对电极性能降低的影响。此外，金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海水电化学析氢电极，其特征在于，所述电极包括导电基底，所述导电基底表面树立生长有片状氢氧化物层，所述片状氢氧化物层用于诱导海水中析出的氢氧化物沿着片状氢氧化物层片的延伸方向生长。2.根据权利要求1所述的海水电化学析氢电极，其特征在于，所述导电基底的表面还沉积有析氢活性材料，所述片状氢氧化物层树立生长在析氢活性材料表面。3.根据权利要求1或2所述的海水电化学析氢电极，其特征在于，所述片状氢氧化物层中，片的厚度为0.5
‑
50nm，片层的高度为20
‑
5000nm，片与相连的导电基底或析氢活性材料间的夹角为60
‑
90
°
，片与片之间相互交织。4.根据权利要求3所述的海水电化学析氢电极，其特征在于，所述片的厚度在10
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25nm，片层的高度为50
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200nm，片与相连的导电基底或活性材料间的夹角为80
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90
°
。5.根据权利要求1或2所述的海水电化学析氢电极，其特征在于，所述氢氧化物为金属氢氧化物；所述金属为镍、钴、铁、锌、铝、钒、锰、铜中的一种或两种以上。6.根据权利要求1或2所述的海水电化学析氢电极，其特征在于，所述导电基底为铜、镍、不锈钢、钛的片、网或泡沫材料。7.一种权利要求1或2所述的海水电化学析氢电极的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王二东，刘乾锋，孙公权，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：