一种高活性自支撑碱性析氧电极及其制备方法与应用技术

本申请公开了一种高活性自支撑碱性析氧电极及其制备方法与应用，其主要通过简单电沉积结合强碱蚀刻两步法制备。所述电极将镍铁锌层状双氢氧化物(NiFeZn LDH)的纳米片层结构负载在泡沫镍(Nickel Foam，NF)后通过强碱蚀刻移除Zn物种，形成一种二维的自支撑稳定结构。其制备方法包括以下步骤：首先，采用计时电位法进行恒电流电沉积，在泡沫镍表面上直接原位沉积NiFeZn LDH纳米片，随后，将样品置于强碱溶液中，得到蚀刻后的Defected‑NiFeZn LDH(D‑NiFeZn LDH)，同时Zn物种的移除使得NiFe LDH电子结构发生改变，使得D‑NiFeZn LDH电极具有优异的碱性析氧性能。本发明专利技术采用制备方法快捷，试剂价格较低，性能优异，具有商业化应用的潜力。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种高活性自支撑碱性析氧电极及其制备方法与应用，属于电催化领域。

技术介绍

1、氢能是一种高热值，高能量密度(140mj/kg)的二次清洁能源，并且燃烧产物是无污染的水。氢储能技术把电能进行储存，不仅有所需面积小(兆瓦级设备占地面积＜100m2)、储能密度高、存储时间长、输送距离远、用途渠道多等优势。同时，利用氢能将太阳能、风能等波动性大的可再生能源存储起来，可以避免它们直接接入电网带来的冲击。

2、水电解制氢是一种高效环保的工业制氢技术，可制备的氢气纯度可达99.999％。电化学水分解由两个半反应组成，分别是阴极析氢反应(her)和阳极析氧反应(oer)。目前，oer催化剂的效率低且动力学缓慢，阻碍了氢气的大规模生产，常加入铂族贵金属氧化物(如iro2和ruo2)来降低oer反应的过电位并促进oer过程，但是有限的性能提升和高成本性仍然阻碍着它们的商业化进程。

3、层状双氢氧化物(ldh)催化剂化学组成可调节、原料来源广泛且制备成本低，具有大规模应用的前景。基于镍铁基的ldh催化剂改性有利于进一步降低oer过电位并提升催本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高活性自支撑碱性析氧电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的镍源为六水合硝酸镍，所述的铁源为九水合硝酸铁，所述的锌源为六水合硝酸锌；六水合硝酸镍的摩尔浓度为10mM且三种硝酸盐的摩尔浓度总和为20mM。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电沉积的体系为二电极体系或三电极体系，采用二电极体系时，对电极采用铂片电极；采用三电极体系时，对电极采用1cm×1cm铂片电极，参比电极采用Ag/AgCl电极。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述恒电流电沉积的电流密度为1～...

【技术特征摘要】

1.一种高活性自支撑碱性析氧电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的镍源为六水合硝酸镍，所述的铁源为九水合硝酸铁，所述的锌源为六水合硝酸锌；六水合硝酸镍的摩尔浓度为10mm且三种硝酸盐的摩尔浓度总和为20mm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电沉积的体系为二电极体系或三电极体系，采用二电极体系时，对电极采用铂片电极；采用三电极体系时，对电极采用1cm×1cm铂片电极，参比电极采用ag/agcl电极。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述恒电流电沉积的电流密度为1～60ma/cm2，沉积时间为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓锦，张宗博，叶克，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：