镍枝晶负载金属氧化物纳米颗粒用于析氢电极的制备方法技术

技术编号:41292590 阅读:19 留言:0更新日期:2024-05-13 14:43
本发明专利技术涉及碱性电解水制氢技术领域,并公开了镍枝晶负载金属氧化物纳米颗粒用于析氢电极的制备方法,包括步骤一、复合电沉积液的配置;步骤二、镍基底的预处理;步骤三、镍基底生长镍枝晶负载纳米氧化钛催化剂;步骤四、将制备的镍枝晶负载纳米氧化钛/镍网复合电极按如下方法进行性能测试。本发明专利技术制备方法采用的原料只有镍金属盐、价格低廉的络合剂和少量的金属氧化物纳米颗粒,成本较低,制备工艺仅有一步,且操作简单,可实现全自动化生产,提高了制备效率,因而适合工业化大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碱性电解水制氢,尤其涉及镍枝晶负载金属氧化物纳米颗粒用于析氢电极的制备方法


技术介绍

1、随着化石能源的不断枯竭和环境污染的日益恶化,发展可持续的、规模化的及清洁的能源日趋重要,其中以可再生能源产生的电力驱动水电解产生的绿色氢能是一种可持续和无碳排放的技术,被认为是未来能源结构的最佳选择之一。

2、当前工业上主要采用碱性电解槽来制取绿氢,常见的碱性电解水制氢方法采用的析氢电极均为镍网或喷涂雷尼镍催化剂的镍网,其具有较低的活性和高的制氢能耗,导致现有碱性电解槽设备占地面积大,重量高,制氢用电成本高等问题,因此,发展高活性的析氢电极对于推动碱性电解水制氢行业发展至关重要。为了获得高的析氢活性,首先电极应具有较低的水解离能垒,呈现出较快的析氢动力学,然而传统的雷尼镍催化剂其组分为单一的镍,其对氢的吸附能力过强,缺乏有效的水解离活性中心,因此造成过电位较高。研究表明金属氧化物具有适宜的亲氧性,可作为水解离中心,有利于水分子中h-oh键的裂解,从而促进碱性缓慢的水解离动力学。例如,现有技术将crox沉积到ni掺杂的cu表面,由于crox具本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.镍枝晶负载金属氧化物纳米颗粒用于析氢电极的制备方法,包括,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的镍枝晶负载金属氧化物纳米颗粒用于析氢电极的制备方法,其特征在于,所述析氢电极包括镍基底及其表面生成的镍枝晶负载的金属纳米颗粒催化剂,所述金属氧化物纳米颗粒包括氧化钛、氧化铈、氧化钴、氧化铬、氧化钇、氧化钌、氧化镧、氧化铼中的一种或多种,所述镍基底包括泡沫镍、镍网、镍片中的任意一种,所述镍网基底的目数为40-100目。

3.根据权利要求2所述的镍枝晶负载金属氧化物纳米颗粒用于析氢电极的制备方法,其特征在于,所述镍枝晶负载金属氧化物纳米颗粒的制备方法包括:...

【技术特征摘要】

1.镍枝晶负载金属氧化物纳米颗粒用于析氢电极的制备方法,包括,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的镍枝晶负载金属氧化物纳米颗粒用于析氢电极的制备方法,其特征在于,所述析氢电极包括镍基底及其表面生成的镍枝晶负载的金属纳米颗粒催化剂,所述金属氧化物纳米颗粒包括氧化钛、氧化铈、氧化钴、氧化铬、氧化钇、氧化钌、氧化镧、氧化铼中的一种或多种,所述镍基底包括泡沫镍、镍网、镍片中的任意一种,所述镍网基底的目数为40-100目。

3.根据权利要求2所述的镍枝晶负载金属氧化物纳米颗粒用于析氢电极的制备方法,其特征在于,所述镍枝晶负载金属氧化物纳米颗粒的制备方法包括:

4.根据权利要求3所述的镍枝晶负载金属氧化物纳米颗粒用于析氢电极的制备方法,其特征在于,所述镍板和镍基底的处理方法包括除油、去除氧化层与清洗,所述除油为在热碱溶液和超纯水溶液分别进行超声清洗,其中热碱溶液包括:温度为30-60℃;碱为氢氧化钠、氢氧化钾的一种;碱液的浓度为10-40wt%;超声清洗时间为5-20min;所述去除氧化层处理为在酸中进行超...

【专利技术属性】
技术研发人员:石太岭刘振鹏张健王龙升徐林峰
申请(专利权)人:江苏汇铂新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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