高熵催化材料电极及其制备方法技术

本公开实施例公开了一种高熵催化材料电极及其制备方法。该方法包括：将清洗后的第一基底浸入含五种或者五种以上金属阳离子的原溶液中；将第一基底和原溶液一起转移至反应釜中进行水热反应，在第一基底表面生长高熵层状金属氢氧化物M(OH)<subgt;x</subgt;，其中，M包含五种或者五种以上金属阳离子；将表面生长有M(OH)<subgt;x</subgt;的第一基底作为工作电极，采用循环伏安法对第一基底表面生长的M(OH)<subgt;x</subgt;进行电化学活化处理，在第一基底表面形成纳米片形貌的高熵层状羟基氧化物MOOH，得到高熵催化材料电极。该方法能够使用简单的低能耗方案制备出催化性能稳定的高熵催化材料电极。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电解水催化，尤其涉及一种高熵催化材料电极及其制备方法。

技术介绍

1、电解水制氢被认为是一种实现全球碳中和的清洁能源技术，包括阳极析氧反应（oer）和阴极析氢反应（her）。其中，析氧反应(oer) 的动力学涉及多个质子耦合电子转移步骤，在很大程度上制约了电解水的效率。

2、现阶段oer催化剂主要集中于过渡金属纳米催化材料进行展开，包括过渡金属氧化物、过渡金属氢氧化物、过渡金属硫化、过渡金属磷化物等等。几乎所有的过渡金属电催化材料在析氧水解过程中都会演变成为包含过渡金属羟基氧化物的最终产物，实验表明，这种过渡金属羟基氧化物是oer反应中具有高催化活性的物质。

3、但是，过渡金属羟基氧化物在现有的材料体系中难以稳定存在，严重制约了电解水催化材料性能的进一步提高。因此，如何跳过过渡金属催化材料的演变过程，通过简单的实验方法获得稳定存在的过渡金属羟基氧化物是提高催化材料活性和稳定性的关键。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供了一种高熵催化材料电极及其制备方法，该高熵催化材本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高熵催化材料电极的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原溶液中的金属阳离子包括以下金属阳离子中的多种：Fe3+、Co2+、Ni2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+和Mn2+。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述原溶液中的金属阳离子还包括以下金属阳离子中的一种或者多种：Al3+、Mg2+和Ga3+。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原溶液中还包括尿素，所述原溶液中尿素的物质的量与所有金属阳离子的物质的量总和之比为2~8。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述原溶...

【技术特征摘要】

1.一种高熵催化材料电极的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原溶液中的金属阳离子包括以下金属阳离子中的多种：fe3+、co2+、ni2+、cr3+、cu2+、zn2+和mn2+。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述原溶液中的金属阳离子还包括以下金属阳离子中的一种或者多种：al3+、mg2+和ga3+。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原溶液中还包括尿素，所述原溶液中尿素的物质的量与所有金属阳离子的物质的量总和之比为2~8。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述原溶液中还包括氟化铵，所述原溶液中所有金属阳离子的物质的量总和与氟化铵的物质的量之比为1~5。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原溶液中任意一种金属阳离子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，蒋周瑜，康卓，谢勇，田震，郑文豪，邱安原，孙瑜，汪鑫，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：