一种高效的非晶态Ni或NiM析氢电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效的非晶态Ni或NiM析氢电极及其制备方法，M＝Mo，Fe，或Co等。首先通过酸洗除去碳纸表面的氧化物层和油脂物质，然后通过磁控溅射的方式在预处理的基底上溅射非晶态Ni或NiM颗粒。相较于晶态Ni或NiM颗粒，(1)该非晶态Ni或NiM颗粒制备工艺极其简单；(2)该非晶态Ni或NiM颗粒具有更大的电化学活性面积，增大了反应位点和析氢活性；(3)同时，该非晶态Ni或NiM颗粒的自发氧化作用生成稳定的Ni/NiO异质结构或NiM/NiMO异质结构，增强析氢活性。本发明专利技术析氢电极可达到与Pt催化剂相媲美的析氢活性。本发明专利技术方工艺简单、生产成本低廉且适合大规模成产应用。采用该方法所制备的析氢催化活性电极，可广泛应用于碱性水电解工业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂技术及氢气制备领域，具体涉及一种高效的非晶态ni或nim(m＝mo，fe或co等)析氢电极及其制备方法。

技术介绍

1、相比较于化石燃料的重整制氢，尽管电解水制氢是一种可持续的环境友好的生产高纯度氢气的有效方法，但目前仍有95％的氢气来自于化石燃料的重整，仅有4％的氢气来自于电解水。其本质原因在于电解水制氢成本远高于化石燃料重整制氢成本，这极大限制了其工业化应用。因此，实现低成本的电解水制氢将会成为未来制氢工业的核心。然而，电解水制氢技术中超高的过电位造成了高能耗和低效率，严重增加了其成本。因此，开发一种能够降低过电位的高效电催化剂是降低电解水制氢成本的有效手段之一。

2、迄今为止，贵金属及其衍生物，尤其是铂基催化剂，对电解水制氢表现出优异的催化活性。然而，贵金属的稀有性和高成本限制了其作为电催化剂的工业化应用。因此，开发一种廉价丰富的非贵金属高效电催化剂是实现电解水制氢产业化的关键。近年来，镍基材料以其来源广泛、价格低廉成为一种有前途的催化剂。然而受限于d带中心的位置，金属镍并不具备优异的析氢催化活性。一般来说可通过将其合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高效的非晶态Ni或NiM析氢电极，其特征在于，所述电极采用Ni靶材或NiM靶材作为源，采用磁控溅射的方式，将纳米Ni颗粒或NiM颗粒均匀地溅射到导电基底表面，从而制备出高效的非晶态Ni或NiM析氢电极，其中M＝Mo,Fe或Co。

2.如权利要求1所述的高效的非晶态Ni或NiM析氢电极，其特征在于，所述的纳米Ni颗粒粒径在5-100nm；所述的纳米NiM颗粒粒径在5-100nm。

3.如权利要求1所述的高效的非晶态Ni或NiM析氢电极，其特征在于，所述的Ni或NiM颗粒是非晶态的。

4.一种高效的非晶态Ni或NiM析氢电极的制备方法，其特征在于，...

【技术特征摘要】

1.一种高效的非晶态ni或nim析氢电极，其特征在于，所述电极采用ni靶材或nim靶材作为源，采用磁控溅射的方式，将纳米ni颗粒或nim颗粒均匀地溅射到导电基底表面，从而制备出高效的非晶态ni或nim析氢电极，其中m＝mo,fe或co。

2.如权利要求1所述的高效的非晶态ni或nim析氢电极，其特征在于，所述的纳米ni颗粒粒径在5-100nm；所述的纳米nim颗粒粒径在5-100nm。

3.如权利要求1所述的高效的非晶态ni或nim析氢电极，其特征在于，所述的ni或nim颗粒是非晶态的。

4.一种高效的非晶态ni或nim析氢电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的一种高效的非晶态ni或nim析氢电极的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述导电基底为镍网、钛网、铁网中的至少一种。

6.权利要求4所述的一种高效的非晶态ni或nim析氢电极的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪良，丁兴雨，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：