【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新型能源制备，具体涉及一种稀土元素掺杂镍铁合金材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、用于析氢反应(her)的pt和用于制氢(oer)的ruo2/iro2，已被证明具有较高催化活性。然而作为贵金属电催化剂，资源稀缺、成本高，阻碍了其在商业化电解槽中的大规模应用。近年来，镍铁基催化剂，包括nife基(氧)氢氧化物、合金、配位聚合物、氮化物、硫化物和碳化物，因其出色的催化性能而受到广泛关注。但由于镍基催化剂对氧中间产物具有较强的吸附能力，因此在速率决定步骤(rds)中往往存在较高的能障，导致oer活性较差。
2、nife基(氧)氢氧化物具有长程有序结构等特点，阻碍这类催化剂发展的障碍是材料的导电性差；镍铁合金导电性相对于nife基(氧)氢氧化物的导电性有很大改善，但其催化活性并不高，且长期稳定性较差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种能够达到工业级大电流密度产氢需求活性，且长期稳定性好，可实现工业化量产的稀土元素掺杂镍铁合金材料及其制备方法与应用。
2、为实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：
3、第一方面，本申请提供一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，所述制备方法为：以包含铁盐、镍盐、稀土盐、氯化钠的混合溶液为沉积液，以可导电基底为阴极，利用电化学沉积法制得稀土元素掺杂镍铁合金材料。
4、所述铁盐为乙酸铁、硝酸铁、氯化铁中的任意一种，所述镍盐为乙酸镍、硝酸镍、氯化镍中的任意一种
5、所述稀土元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇中的任意一种。
6、所述铁盐与镍盐的摩尔比为1:10-10:1，氯化钠与镍盐的摩尔比1:10-10:1，镍盐与稀土盐的摩尔比为100:1-5:1。
7、所述铁盐与镍盐的摩尔比为1:3，氯化钠与镍盐的摩尔比2:3，镍盐与稀土盐的摩尔比为30:1。
8、所述沉积液中镍盐浓度为0.1-1mol/l。
9、电化学沉积时的沉积电流密度为0.001-1a·cm-2，电沉积时间为1-3600s。
10、电化学沉积时的沉积电流密度为200ma·cm-2，电沉积时间为200s。
11、第二方面，本申请提供一种稀土元素掺杂镍铁合金材料，所述稀土元素掺杂镍铁合金材料根据前述的制备方法制备得到。
12、第三方面，本申请提供一种用于电解水制氢的电极，所述电极包括导电基底以及其上负载的前述的稀土元素掺杂镍铁合金材料，所述导电基底为碳布。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
14、本专利技术一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法通过引入原子半径相对于镍铁原子较大的镧系金属元素，能够实现短程有序的镧系原子掺杂镍铁合金材料的制备，将该合金材料作为阴离子交换膜电解槽的阳极，能够表现出优异的电解水性能以及工业级大电流密度下保持长期稳定运行；具体为，在oer测试中，达到10ma·cm-2的电流密度仅需190mv的过电位，且能够在100ma·cm-2的电流密度下稳定运行500h以上，将该合金材料作为阴离子交换膜电解槽的阳极时，表现出优异的电解水性能，在80℃的工作温度下，达到1a·cm-2的工业级大电流密度仅需1.58v的电压，远低于商用pt/c||iro2电极aemwe电解槽，并能够在1a·cm-2的工业级大电流密度下保持稳定运行超过600h。此外，通过调控镧系原子掺杂量能够实现无序度的精确调控，进一步提高该合金材料的电催化活性并改善其稳定性。
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1.一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
9.一种稀土元素掺杂镍铁合金材料，其特征在于：所述稀土元素掺杂镍铁合金材料根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备得到。
10.一种用于电解水制氢的电极，其特征在于：所述电极包括导电基底以及其上负载的如权利要求9所述的稀土元素掺杂镍铁合金材料，所述导电基底为碳布。
【技术特征摘要】
1.一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种稀土元素掺杂镍铁合金材料的制备方...
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