一种具有梯度孔隙结构的多孔电极及其制备方法与应用技术

一种具有梯度孔隙结构的多孔电极及其制备方法与应用，步骤如下：将n层具有不同孔径尺寸的泡沫金属按照由中心层对称地向两侧孔径逐渐缩小的方式垒叠；之后，利用压片机压制垒叠好的n层泡沫金属，得到具有梯度孔隙结构的多孔金属电极基底，其中n为≥3的自然数；将过渡金属盐溶解于溶剂中，配制成过渡金属盐溶液；将具有梯度孔隙结构的多孔金属电极基底置于过渡金属盐溶液中充分浸泡，取出后在空气中用火焰点燃使其充分燃烧，得到具有梯度孔隙结构的多孔电极。本发明专利技术的方法可快速大量制备出具有梯度多孔结构的三维多孔电极，制备方法简便、工艺成本低，基于其特殊的孔隙结构与催化活性材料相结合，具有优异的电解水性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源与氢能，具体涉及一种具有梯度孔隙结构的多孔电极及其制备方法与应用。

技术介绍

1、化石燃料的大量使用，造成了能源短缺以及环境污染等一系列问题，发展清洁和可持续能源是势在必行的趋势。氢(h2)由于其能量密度高、无污染等特点，被认为是传统化石能源最理想的替代清洁能源之一。电解水制氢离不开催化电极材料的制备与结构设计。多孔金属电极材料，如镍，钴及合金，在作为电解水产氢的催化电极等方面具有广泛的应用。

2、高效催化电极在电解水中降低过电位的研究已经进行了三十多年。通常，用于电解水的催化电极由活性催化材料和在其上沉积活性催化材料的导电衬底组成。目前的研究主要集中在通过增加每个活性位点的固有活性或活性位点数量来设计和合成新的催化材料，从而提高析氢反应(her)或析氧反应(oer)的效率和选择性。很少有人关注导电基底的设计，这实际上对电解水的效率非常重要，特别是当研究工作转移到实际工业应用时。对于高效的导水基底来说，大的比表面积、良好的导电性和优良的化学稳定性是最需要的特性。由于三维多孔结构比平面多孔结构能提供更大的催化剂与电解质的接触面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有梯度孔隙结构的多孔电极的制备方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种具有梯度孔隙结构的多孔电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，当n为偶数时，中心层定义为两层一样的孔径最大的泡沫金属；当n为奇数时，中心层定义为一层孔径最大的泡沫金属。

3.根据权利要求1所述的一种具有梯度孔隙结构的多孔电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中泡沫金属的材质为单质金属镍、钴、铁、钛、铜及其二元或多元合金中以及不锈钢的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种具有梯度孔隙结构的多孔电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中泡沫金属的孔径为40 ...

【技术特征摘要】

1.一种具有梯度孔隙结构的多孔电极的制备方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种具有梯度孔隙结构的多孔电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，当n为偶数时，中心层定义为两层一样的孔径最大的泡沫金属；当n为奇数时，中心层定义为一层孔径最大的泡沫金属。

3.根据权利要求1所述的一种具有梯度孔隙结构的多孔电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中泡沫金属的材质为单质金属镍、钴、铁、钛、铜及其二元或多元合金中以及不锈钢的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种具有梯度孔隙结构的多孔电极的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱春宇，俞娟，盛楠，张方，陈苏，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：