一种镍铁羟基氧化物析氧电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镍铁羟基氧化物析氧电极及其制备方法，涉及电解水制氢领域。该电极由导电基底和脱除高价金属后的镍铁羟基氧化物组成。该方法通过镍盐、铁盐和高价金属M盐(M＝铬、钼、钨)的水热反应，在导电基底上原位生长出镍铁M复合氧化物，然后通过电化学方法，施加正电位阳极氧化过程脱除镍铁M复合氧化物中的高价金属M元素，进而实现镍铁复合氧化物晶相和价态改变，形成镍铁羟基氧化物析氧电极。在本发明专利技术中，水热生成的镍铁M复合氧化物为形成镍铁羟基氧化物提供了镍铁元素库，并在脱除高价金属元素后暴露出大量析氧活性位点，形成了富缺陷、高活性镍铁羟基氧化物析氧电极，可用于电解水制氢领域。用于电解水制氢领域。用于电解水制氢领域。

【技术实现步骤摘要】
一种镍铁羟基氧化物析氧电极及其制备方法


[0001]本专利技术属于电解水制氢领域，具体涉及一种镍铁羟基氧化物析氧电极及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于化石能源的大规模使用所造成的能源枯竭和环境污染问题日益严重，人类对可再生的清洁能源的需求更为迫切。氢能作为高效的清洁能源已经广泛熟知。氢能是零碳排放的绿色能源，具有比热容最大、可再生的特点，可用于氢燃料电池进而将氢能转化为热能加以利用。电解水制氢具有连续性和环保性，是氢能产业的后起之秀，但却潜力无限。可产生高纯氢气和氧气，用以代替化石燃料提供能源。电解水反应由析氢反应(HER)和析氧反应(OER)两个半反应组成，其中，析氧反应的过程中，由于O
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H键的断裂以及O
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O键的形成所需的四电子转移过程，在动力学上较为迟缓，所以需要一种针对这一反应的催化剂用以降低反应能垒，降低成本。
[0003]OER反应催化剂以贵金属催化剂RuO2、IrO2为代表，展现了优异的电催化活性和稳定性。然而高成本、低储量的Ru、Ir限制了其在电解水制氢领域的广泛应用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍铁羟基氧化物析氧电极及其制备方法，该镍铁羟基氧化物析氧电极的特征在于通过将导电基底上原位生长的镍铁M(M＝铬、钼、钨)复合氧化物中的高价金属M元素脱除，进而形成富缺陷、高活性镍铁羟基氧化物析氧电极。所述镍铁羟基氧化物析氧电极制备方法包括以下步骤：(1)利用酸洗、水洗、乙醇洗对导电基底进行前处理，然后放入烘箱干燥后备用；(2)配制镍、铁、M金属盐溶液，使其摩尔浓度比为(1
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20):(0.1
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5):(0.2
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50)，使用酸调节pH到3.5以下；(3)把上述溶液转移到聚四氟乙烯反应釜中，加入处理好的导电基底，在烘箱中80
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200℃水热反应3
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24小时，自然冷却、清洗后放入真空烘箱中40
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100℃下干燥2
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24小时，得到金属基底上原位生长的镍铁M复合氧化物电极；(4)将所得到的镍铁M复合氧化物电极在带有氯离子的碱液中使用电化学方法脱除高价金属，电化学反应0.1
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2小时后，使用超纯水反复清洗，放入真空烘箱中40
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100℃下干燥2
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24小时，得到一种镍铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞然，张锦鹏，唐阳，万平玉，庄姝娴，陈咏梅，陈慧芳，马庆德，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：