【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电化学，具体涉及一种电极及其制备方法和用途。
技术介绍
1、层状双金属氢氧化物(ldhs，亦称水滑石)是一类具有层状结构的新型无机功能材料，其组成通式为[m1-x2+mx3+(oh)2]x+(an-)·mh2o,其中m2+为mg2+、ni2+、co2+、zn2+、cu2+等二价金属阳离子，m3+为al3+、cr3+、fe3+、sc3+等三价金属阳离子；二价金属离子m2+与三价金属离子m3+的摩尔含量比例为：m2+/m3+＝2～4；an-为阴离子，如co32-、no3-、cl-、oh-、so42-、po43-、c6h6(coo-)2等无机和有机离子以及络合离子；n为阴离子的电荷数。由于其易调节的化学属性和独特的二维结构，水滑石材料在光/电催化水分解制氧、二氧化碳还原等领域备受关注。然而，本体水滑石材料存在电导率低、活性位点暴露不充分等缺点，催化活性有限。在导电基底表面原位竖直生长水滑石纳米材料，可有效提高水滑石材料的电荷传导能力和有效暴露面积。
2、通常，以所需金属的盐类作为前驱体，在泡沫镍、碳纸等宏观多孔而微观表面平整的导电基底表面原位生长镍铁、镍钴、铁钴、铁钴镍等水滑石纳米材料，但是，所得水滑石材料层较厚，存在稳定性和导电性欠佳等问题。
3、为解决上述问题，同时节约前驱体用量，现有方法直接以基底作为某一种金属源，并使用同时含有前驱体、沉降剂(还原剂)的溶液来合成水滑石材料，但由于金属源释放金属离子含量有限，所得水滑石材料层偏薄，单位面积基底材料上活性物含量有限，且通常可作为金属源的基底(如铁基
技术实现思路
1、为解决现有技术中的问题，本申请提供了一种电极，以及该电极的制备方法和用途。本申请技术方案如下：
2、1、一种电极，包括：
3、依次叠层的导电基底、中间连接层、水滑石化合物层；其中，
4、所述导电基底包括第一金属；
5、所述中间连接层包括第二金属；
6、所述第一金属比所述第二金属活泼；
7、所述水滑石化合物层中的阳离子包括第一金属的离子和第二金属的离子。
8、2、如项1所述的电极，其中，
9、所述中间连接层厚度为0.01～10μm，优选为0.05～5μm。
10、3、如项1所述的电极，其中，
11、所述水滑石化合物层的厚度为0.1～20μm，优选为0.5～10μm。
12、4、如项1所述的电极，其中，
13、所述第一金属选自铁、钴、镍中的一种或两种以上的组合；
14、所述第二金属选自钴、镍、锡、铅、铜、汞、银、铂、金中的一种或两种以上的组合。
15、5、如项1所述的电极，其中，
16、所述水滑石化合物层中的阳离子还包括第三金属的离子；
17、所述第三金属比所述第一金属活泼。
18、6、如项5所述的电极，其中，
19、所述第三金属选自钾、钡、钙、钠、镁、铝、锰、锌、铬、铁、钴中的一种或两种以上的组合。
20、7、一种制备电极的方法，包括：
21、置换反应步骤，在保持惰性氛围或保持还原性氛围下，将导电基底置于第一溶液中，其中所述导电基底包括第一金属，所述第一溶液含有第二金属的离子，所述第一金属比所述第二金属活泼，以使所述第一金属与所述第二金属的离子进行置换反应，使所述第二金属的离子被置换以在所述导电基底表面形成中间连接层，并得到第二溶液，所述第二溶液含有第一金属的离子和所述第二金属的离子；所述中间连接层包含第二金属；
22、共沉淀反应步骤，在所述第二溶液中引入沉淀剂进行共沉淀反应，以在所述中间连接层表面形成水滑石化合物层，所述水滑石化合物层中的阳离子包括第一金属的离子和第二金属的离子。
23、8、如项7所述的电极，其中，
24、所述中间连接层厚度为0.01～10μm，优选为0.05～5μm。
25、9、如项7所述的电极，其中，
26、所述水滑石化合物层的厚度为0.1～20μm，优选为0.5～10μm。
27、10、如项7所述的方法，其中，
28、所述保持惰性氛围为在置换反应前或反应过程中向反应容器中通入惰性气体。
29、11、如项7所述的方法，其中，
30、所述保持还原性氛围为在置换反应前或反应过程中向反应容器中通入还原性气体和/或加入还原性固体。
31、12、如项7所述的方法，其中，
32、所述第一金属选自铁、钴、镍中的一种或两种以上的组合；和/或，
33、所述第二金属选自钴、镍、锡、铅、铜、汞、银、铂、金中的一种或两种以上的组合。
34、13、如项12所述的方法，其中，
35、所述第一金属为铁，所述第二金属为镍。
36、14、如项7所述的方法，其中，
37、所述第一溶液中，所述第二金属的离子的浓度为0.05～1mol/l，优选0.1～0.5mol/l。
38、15、如项7所述的方法，其中，
39、所述置换反应的反应温度为20～60℃，反应时间为1～60min；
40、优选地，反应温度为35～50℃，反应时间为5～30min。
41、16、如项7所述的方法，其中，
42、所述沉淀剂为有机碱或无机碱中的一种或多种，优选为尿素、硫脲、碳酸氢钠、碳酸钠、木质素钠、醋酸钠中的一种或两种以上的组合；和/或，
43、向反应体系中加入所述沉淀剂的摩尔含量为0.025～2mol/l，优选0.05～1mol/l。
44、17、如项7所述的方法，其中，
45、所述引入沉淀剂包括：
46、通过管路向所述第二溶液中加入沉淀剂；和/或，
47、在所述第一溶液中预置有被包封剂包裹的沉淀剂，光、热或水溶液能够使包封剂释放沉淀剂，以向第二溶液中引入沉淀剂。
48、18、如项7所述的方法，其中，
49、所述共沉淀反应的反应温度为20～150℃；
50、优选地，所述共沉淀反应为在常压条件下进行反应，反应温度为50～100℃；或，所述共沉淀反应为在密封水热条件下进行反应，反应温度为100～130℃。
51、19、如项18所述的方法，其中，
52、所述共沉淀反应的反应时间为2～48小时，优选6～24小时。
53、20、如项7所述的方法，其中，
54、在置换反应步骤之前，还包括预处理步骤，
55、所述预处理步骤包括对所述导电基底进行除杂。
56、21、如项20所述的方法，其中，
57、所述除杂包括酸洗、碱洗、有机溶剂洗涤、水洗中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电极，包括：
2.如权利要求1所述的电极，其中，
3.如权利要求1所述的电极，其中，
4.如权利要求1所述的电极，其中，
5.如权利要求1所述的电极，其中，
6.如权利要求5所述的电极，其中，
7.一种制备电极的方法，包括：
8.如权利要求7所述的电极，其中，
9.如权利要求7所述的电极，其中，
10.如权利要求7所述的方法，其中，
11.如权利要求7所述的方法，其中，
12.如权利要求7所述的方法，其中，
13.如权利要求12所述的方法，其中，
14.如权利要求7所述的方法，其中，
15.如权利要求7所述的方法，其中，
16.如权利要求7所述的方法，其中，
17.如权利要求7所述的方法，其中，
18.如权利要求7所述的方法，其中，
19.如权利要求18所述的方法，其中，
20.如权利要求7所述的方法，其中，
21.如权利要求20所述的
22.如权利要求7所述的方法，其中，
23.如权利要求22所述的方法，其中，
24.权利要求1～6中任一项所述的电极在电化学中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种电极，包括：
2.如权利要求1所述的电极，其中，
3.如权利要求1所述的电极，其中，
4.如权利要求1所述的电极，其中，
5.如权利要求1所述的电极，其中，
6.如权利要求5所述的电极，其中，
7.一种制备电极的方法，包括：
8.如权利要求7所述的电极，其中，
9.如权利要求7所述的电极，其中，
10.如权利要求7所述的方法，其中，
11.如权利要求7所述的方法，其中，
12.如权利要求7所述的方法，其中，
13.如权利要求12所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙朱行，
申请(专利权)人：西安隆基氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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