一种电极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电极技术领域，具体涉及一种电极材料及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的电极材料，包括导电基体和包覆于所述导电基体表面的纳米钒酸铁层；所述纳米钒酸铁层由片状纳米钒酸铁形成，所述片状纳米钒酸铁的厚度为500nm～3μm，所述片状纳米钒酸铁的长度为1.5～1.8cm，所述片状纳米钒酸铁的宽度为0.9～1.1cm；所述片状纳米钒酸铁为氧缺陷型纳米钒酸铁。包覆于导电基体表面的纳米钒酸铁片具有较小的片层厚度，光生载流子能够有效传输到材料表面抑制载流子在传输过程中的复合；纳米片结构具有较高的暴露面积，使钒酸铁光电极与溶液有很好的接触；氧缺陷的引入使钒酸铁表面产生更多的水氧化位点，有效地实现界面水分子的氧化。氧化。氧化。

【技术实现步骤摘要】
一种电极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电极
，具体涉及一种电极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着工业的不断发展，能源危机和环境污染的问题日益突显，光电化学水分解技术能够将丰富的太阳能转换为可储存的清洁氢能，在减少环境污染的同时提供了新的能源。有效的半导体光电极材料是提升光电催化分解水产氢的关键。
[0003]三元N型钒酸铁光电极材料由地球丰度较高的铁元素组成，其带隙仅为2.0～2.1eV，可吸收约600nm以上的可见光，且其理论光电流密度高达12.9mA/cm2，被认为是一种很有前途的光阳极材料。但是，目前开发的钒酸铁光电极材料的光电流密度均很低，主要归因于其载流子复合效率高、载流子传输距离短，这极大地限制了钒酸铁的进一步应用。
[0004]经过研究纳米化是提高半导体光电极载流子分离效率的有效方法，纳米结构能够使光生载流子到达表界面的传输距离更短，同时保持显著的光吸收，并为水氧化反应提供更大的比表面积。但是，现有的纳米钒酸铁大多为棒状结构，用于光电极材料时电流密度较传统钒酸铁提高有限，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极材料，其特征在于，包括导电基体和包覆于所述导电基体表面的纳米钒酸铁层；所述纳米钒酸铁层由片状纳米钒酸铁形成，所述片状纳米钒酸铁的厚度为500nm～3μm，所述片状纳米钒酸铁的长度为1.5～1.8cm，所述片状纳米钒酸铁的宽度为0.9～1.1cm；所述片状纳米钒酸铁为氧缺陷型纳米钒酸铁。2.根据权利要求1所述电极材料，其特征在于，所述纳米钒酸铁层的厚度为1～3μm；所述导电基体为FTO导电玻璃、碳纸、泡沫镍、钛片或石墨片。3.权利要求1或2所述电极材料的制备方法，包括以下步骤：将可溶性二价铁盐和碱金属硝酸盐溶解于水，得到混合溶液；将导电基体置于所述混合溶液中，以导电基体为工作电极，采用三电极系统进行第一电沉积，得到附着片状FeOOH的导电基体；将附着片状FeOOH的导电基体置于氟化钒水溶液中，以附着片状FeOOH的导电基体为工作电极，采用三电极系统进行第二电沉积，得到附着片状FeOOH/VO
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的导电基体；在保护气氛中将附着片状FeOOH/VOx的导电基体煅烧，得到所述电极材料。4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述第一电沉积的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛煜磊，熊贤强，韩得满，武承林，张晓，
申请(专利权)人：台州市生物医化产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：