一种富含锥形胞状突起微结构的电催化自支撑电极及其制备方法和应用技术

技术编号：42636192 阅读：25 留言：0更新日期：2024-09-06 01:35

本发明专利技术属于电催化电极制备的技术领域，公开了一种富含锥形胞状突起微结构的电催化自支撑电极及其制备方法和应用，该电催化自支撑电极为Ni‑Cr‑Fe@CeO<subgt;2</subgt;‑Al，在Ni‑Cr‑Fe@CeO<subgt;2</subgt;‑Al中Ni‑Cr‑Fe的颗粒表面上形成富含锥形胞状突起微结构；该电催化自支撑电极是将Al粉和Ni‑Cr‑Fe@CeO<subgt;2</subgt;粉混合，施加250～500MPa冷压成型，制成Ni‑Cr‑Fe@CeO<subgt;2</subgt;‑Al坯体；将该坯体放入到管式炉中，通入保护气体，在620～1000℃烧结，将制得的金属间化合物前驱体在强碱溶液中超声浸泡进行脱合金处理，清洗干燥制得。该自支撑电极具有较高的催化活性和稳定性，可应用在碱式电解水制氢领域。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电极制备的，更具体地，涉及一种富含锥形胞状突起微结构的电催化自支撑电极及其制备方法和应用。

技术介绍

1、碱式电解水是一种高效且环境友好的氢气生产方法，它通过电解碱性溶液来分解水分子，生成氢气和氧气。这一过程不仅为氢能源的可持续发展提供了一种途径，而且在能源存储和转换领域具有重要的应用潜力。碱式电解水是目前最为成熟且商业化程度最高的电解水制氢技术。碱式电解水电极作为这一过程中的关键组成部分，其性能直接影响到电解效率和整体能耗。

2、开发新型电极及部件材料，降低成本并提高制备效率是当前面临的挑战之一。贵金属如铂、钯、铱等具有较高的催化活性，能够显著提高电化学反应的速率，降低反应的过电位，并且在电催化过程中化学稳定性好，耐腐蚀，不易发生结构变化或失活，这使得它们在长期运行中保持性能。虽然贵金属在作为电催化电极时表现出优越的催化活性，但其成本高昂储量稀少，这使得其生产成本较高难以大规模应用。因此，寻找廉价且拥有较高电化学催化活性和稳定性的材料，成为了一个极具现实意义的课题。非贵金属如镍、钴、铁等资源丰富，价格低廉，可...

【技术保护点】

1.一种富含锥形胞状突起微结构的电催化自支撑电极，其特征在于，所述电催化自支撑电极为Ni-Cr-Fe@CeO2-Al，在Ni-Cr-Fe@CeO2-Al中Ni-Cr-Fe颗粒表面上形成富含锥形胞状突起微结构；该电催化自支撑电极是将Al粉和Ni-Cr-Fe@CeO2粉混合，施加250～500MPa冷压成型，制成Ni-Cr-Fe@CeO2-Al坯体；将该坯体放入到管式炉中，通入保护气体，在620～1000℃烧结，制得Ni-Cr-Fe@CeO2-Al金属间化合物前驱体；最后将该前驱体在强碱溶液中超声浸泡进行脱合金处理，溶解掉大部分Al，用去离子水清洗后真空干燥制得。