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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电极材料,特别涉及一种一体式多级微孔电极及其制备方法与制氢应用。
技术介绍
1、由于氢气具有较高的热值,燃烧后无污染物,是非常合适的储能体。当我们在电解水的时候,理论上阴阳极之间的电位差为1.23v即可发生,此时阴极发生析氢反应,阳极发生析氧反应,但是由于接触电阻、电极活化所需的能垒、电子转移效率等各种问题集合后,电解水电位在工业化生产中往往需要升高至1.7-2.0v,这意味着电解水需要的能耗非常高。目前电解水制氢仍然难以推广,阳极过高的电位一直是制约之一。
2、因此,现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种一体式多级微孔电极及其制备方法与制氢应用,旨在解决现有金属电极的电子传输能力较差以及电化学活性比表面积较少的问题。
2、本专利技术的技术方案如下:
3、一种一体式多级微孔电极的制备方法,其中,包括步骤:
4、配制电沉积溶液,所述电沉积溶液包括金属镍离子、金属铜离子、络合剂以及ph调节剂;
5、将多孔基底与电沉积槽连接,浸泡于电沉积溶液中,在室温和预设电流下进行电沉积处理,制得一体式多级微孔电极。
6、所述一体式多级微孔电极的制备方法,其中,所述金属镍离子的来源为niso4或nicl2;金属铜离子的来源为cuso4或cucl2;所述金属镍离子的浓度为15-25g/l,所述金属铜离子的浓度为0.5-2.0g/l。
7、所述一体
8、所述一体式多级微孔电极的制备方法,其中,所述ph调节剂包括硼酸和硫酸铵,所述硼酸的浓度为20-40g/l,硫酸铵的浓度为250-300g/l。
9、所述一体式多级微孔电极的制备方法,其中,所述在室温和预设电流下进行电沉积处理的步骤中,预设电流为1.5-2.5a/cm2,电沉积处理时间为30-120s。
10、一种一体式多级微孔电极,其中,采用本专利技术所述一体式多级微孔电极的制备方法制得。
11、一种一体式多级微孔电极的应用,其中,将本专利技术所述的一体式多级微孔电极用于电解制氢。
12、有益效果:与现有技术相比,本专利技术使用的经过改良的含有双金属离子的电沉积液,在多孔基底的基础上进一步负载由尖刺状结构组成的微孔结构,且该催化层与基底形成一体式结构,无需依靠粘结剂辅助,能有效提高电子传输能力以及电化学活性比表面积。本专利技术中的制备方法适合多种厚度的泡沫金属基底,包括泡沫镍、泡沫铜、泡沫镍铜等具有多孔结构的金属基底。
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1.一种一体式多级微孔电极的制备方法,其特征在于,包括步骤:
2.根据权利要求1所述一体式多级微孔电极的制备方法,其特征在于,所述金属镍离子的来源为NiSO4或NiCl2;金属铜离子的来源为CuSO4或CuCl2;所述金属镍离子的浓度为15-25g/L,所述金属铜离子的浓度为0.5-2.0g/L。
3.根据权利要求1所述一体式多级微孔电极的制备方法,其特征在于,所述络合剂为柠檬酸钠和硫代硫酸钠中的一种或两种,所述络合剂的浓度为50-100g/L。
4.根据权利要求1所述一体式多级微孔电极的制备方法,其特征在于,所述pH调节剂包括硼酸和硫酸铵,所述硼酸的浓度为20-40g/L,硫酸铵的浓度为250-300g/L。
5.根据权利要求1所述一体式多级微孔电极的制备方法,其特征在于,所述在室温和预设电流下进行电沉积处理的步骤中,预设电流为1.5-2.5A/cm2,电沉积处理时间为30-120s。
6.一种一体式多级微孔电极,其特征在于,采用权利要去1-5任一项所述一体式多级微孔电极的制备方法制得。
7.一种一体式多级
...【技术特征摘要】
1.一种一体式多级微孔电极的制备方法,其特征在于,包括步骤:
2.根据权利要求1所述一体式多级微孔电极的制备方法,其特征在于,所述金属镍离子的来源为niso4或nicl2;金属铜离子的来源为cuso4或cucl2;所述金属镍离子的浓度为15-25g/l,所述金属铜离子的浓度为0.5-2.0g/l。
3.根据权利要求1所述一体式多级微孔电极的制备方法,其特征在于,所述络合剂为柠檬酸钠和硫代硫酸钠中的一种或两种,所述络合剂的浓度为50-100g/l。
4.根据权利要求1所述一体式多级微孔电极的制备方...
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