一种阴离子交换膜电解水用镍铁析氧气体扩散电极及其快速构筑方法技术

本发明专利技术提供了一种阴离子交换膜电解水用镍铁析氧气体扩散电极及其快速构筑方法。该电极的快速构筑方法，包括步骤如下：将预处理的泡沫镍铁置于盐酸水溶液中进行电化学刻蚀，之后经洗涤、干燥，得到阴离子交换膜电解水用镍铁析氧气体扩散电极。本发明专利技术采用“一步法”数分钟内快速构筑阴离子交换膜电解水镍铁析氧气体扩散电极。该方法利用多孔泡沫镍铁作为气体扩散层，在超低浓度盐酸溶液中，通过对电极/电解质界面构建阳极电场，增强氯离子吸附作用，耦合酸性环境，直接在泡沫镍铁的表面进行刻蚀，在基底上原位合成高比表面积的镍铁基催化剂。该制备方法快速可控，方法简单，成本低，合成条件温和，并且该催化剂具有优异的催化活性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阴离子交换膜电解水用镍铁析氧气体扩散电极及其快速构筑方法，属于电解水制氢领域。

技术介绍

1、可再生能源具有间歇性、波动性等特点，且并入电网长距离输送存在挑战，为其及时消纳增加了难度。耦合可再生能源电力，通过电解水技术制取氢气，可在实现可再生能源电力就地消纳的同时获取高价值化工产品。此外，该技术具备零碳排放且可持续等优点，相较于传统的石化燃料制氢路线更具有吸引力。近几年发展起来的阴离子交换膜电解水(aemwe)技术，采用了膜电极组装方式，解决了传统碱性电解水启停速度慢的问题，能够有效匹配间歇性的可再生能源电力。另外，该技术应用于碱性体系，兼容ni、fe等非贵金属催化剂，在器件成本上相对于质子交换膜电解水更具有一定经济性。然而，目前阴离子交换膜电解水在高于400ma/cm2的商用电流密度条件下性能有限，难以媲美质子交换膜电解水。

2、析氧反应是电解水的半反应，为四电子转移步骤，积聚较高的能量势垒。此外，在商用电流密度下，气泡的大量生成，也为传质带来阻碍，进而影响整体电解水效率。因此，合理设计高活性析氧气体扩散电极益于促进析氧反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种阴离子交换膜电解水用镍铁析氧气体扩散电极的快速构筑方法，其特征在于，包括步骤如下：

2.根据权利要求1所述阴离子交换膜电解水用镍铁析氧气体扩散电极的快速构筑方法，其特征在于，所述泡沫镍铁的孔径为100PPI，厚度为1-3mm；所述泡沫镍铁中镍与铁的原子比为1～3:1，优选为7:3。

3.根据权利要求1所述阴离子交换膜电解水用镍铁析氧气体扩散电极的快速构筑方法，其特征在于，所述预处理步骤为：将泡沫镍铁依次用丙酮、超纯水和无水乙醇各超声清洗1～10min，之后用压缩空气吹干。

4.根据权利要求1所述阴离子交换膜电解水用镍铁析氧气体扩散电极的快速构筑...

【技术特征摘要】

1.一种阴离子交换膜电解水用镍铁析氧气体扩散电极的快速构筑方法，其特征在于，包括步骤如下：

2.根据权利要求1所述阴离子交换膜电解水用镍铁析氧气体扩散电极的快速构筑方法，其特征在于，所述泡沫镍铁的孔径为100ppi，厚度为1-3mm；所述泡沫镍铁中镍与铁的原子比为1～3:1，优选为7:3。

3.根据权利要求1所述阴离子交换膜电解水用镍铁析氧气体扩散电极的快速构筑方法，其特征在于，所述预处理步骤为：将泡沫镍铁依次用丙酮、超纯水和无水乙醇各超声清洗1～10min，之后用压缩空气吹干。

4.根据权利要求1所述阴离子交换膜电解水用镍铁析氧气体扩散电极的快速构筑方法，其特征在于，所述盐酸水溶液的浓度为100～400mmol/l。

5.根据权利要求1所述阴...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇天一，赵文馨，王轲，王虎啸，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：