一种海水全电解制氢的双功能催化电极及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种海水全电解制氢的双功能催化电极及其制备方法与应用，属于绿色氢能源和纳米材料制备领域。所述双功能催化电极以金属泡沫为三维载体，所述三维载体表面原位生长有有序纳米片排列成的钴掺杂二硫化三镍阵列。这种特殊的结构具有双金属协同活性中心提升的本征催化活性、高暴露活性位点带来的活性增强、强的基底粘附力提高的稳定性、多级孔导致的快速质子和气体传输。因此，其可直接作为阴极和/或阳极用于海水全电解制氢，在碱性海水中在较低的驱动电位下(2.11V)具有工业级的电流密度(1000mA cm

【技术实现步骤摘要】
一种海水全电解制氢的双功能催化电极及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于绿色氢能源和纳米材料制备领域，具体涉及一种海水全电解制氢的双功能催化电极及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]氢(H2)具有142.351MJ kg
‑1的能量密度且不排放任何污染，可作为一种可持续和安全的清洁能源。因此，氢能对于解决当前紧迫的环境危机和化石能源供应不足的问题至关重要。电解水制氢在处理效率、可再生能源兼容性和生产高纯氢气方面优于传统的石油化工技术，因此电解水制氢成为未来一种有吸引力的可再生能源存储解决方案。
[0004]电解水制氢除了阴极析氢半反应(HER)，还包括阳极半反应，一般为析氧反应(OER)，然而由于其缓慢的、多步骤的质子耦合电子转移过程，极大地阻碍了电解水产氢的整体效率。为使析氢析氧更加节能高效，人们开发优秀的电催化剂通过降低活化能来促进OER本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海水全电解制氢的双功能催化电极，其特征在于，所述双功能催化电极以金属泡沫为三维载体，所述三维载体表面原位生长有有序纳米片排列成的钴掺杂二硫化三镍阵列。2.如权利要求1所述海水全电解制氢的双功能催化电极，其特征在于，所述金属泡沫包括：泡沫镍、泡沫铜、泡沫镍铁、泡沫钴。3.权利要求1或2所述海水全电解制氢的双功能催化电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取钴盐、镍盐、氟化铵和尿素溶解于去离子水中形成溶液A；(2)将三维载体浸入溶液A中，水热反应，得到钴掺杂的氢氧化镍前驱体；(3)将钴掺杂的氢氧化镍前驱体加入含硫盐水溶液中，水热反应，即得。4.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述钴盐为可溶性钴盐，优选的，包括氟化钴、氯化钴、溴化钴、碘化钴、碳酸钴、硝酸钴和硫酸钴；优选的，所述镍盐为可溶性镍盐，优选的，包括乙酸镍、氯化镍、硝酸镍和硫酸镍；优选的，钴盐：镍盐的摩尔比为1:1～1:10。5.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述溶液A中，金属盐的总摩尔浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙旭平，岳濛，孙运通，孙圣钧，张敏，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：