【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碱性电解水材料，具体涉及一种镍铁氢氧化物/磷酸钴/泡沫镍材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、工业上获得氢能源有三种途径，包括蒸汽甲烷重整、煤气化和水电解。电解水由于其清洁性和可持续性好而备受关注，但高成本限制了电解水制氢的广泛使用，导致其在制氢产业中的占比很小。
2、水分解反应包括阳极析氧反应和阴极析氢反应，铱基催化剂和钌基催化剂具有好的析氧反应催化活性，但贵金属的储量有限且价格高昂，为了降低电极材料的制造成本，大量的非贵金属基催化研究被报道。过渡金属化合物因其地壳丰度高、制备工艺简单、催化活性高而备受关注，其中镍铁氢氧化物具有优异的碱性电解水析氧反应催化性能。
3、为提高催化剂的本征活性，人们相继开发出了相态构造、缺陷设计、晶面调控和元素掺杂等方法，同时，通过改进纳米结构、杂化导电碳材料以及构筑纳米阵列等方法，来提升传质效果、暴露出更多的活性位点。这些催化剂调控策略通常被协同使用以最大程度地提升催化性能。
4、超电势是评价催化性能的重要参数，将达到特定电流密度的电势与热力学电势之间的差值定义为超电势，较高的超电势意味着需要消耗更多的电能，来达到相同的电流密度，导致能量转换效率降低，因此降低超电势是提升催化性能的关键。
5、氧析出反应的超电势大小与反应中间体的吸附强度高度相关，为了减小氧析出反应的理论超电势，众多的研究者提出了几种可行的方法，包括在纳米通道中形成反应中间体限域，构筑多功能表界面和设计晶格氧等。
6、与催化活性方面的研究相比，氧析出反应催
7、此外，部分氧析出反应催化剂虽然在实验室的温和测试条件下表现出良好的性能，但这些催化剂在高温、高碱液浓度、高电流密度的工业条件下的活性和稳定性却很少被报道，因此，可在工业条件下高效、持久、稳定催化氧析出反应进行的催化剂有待被开发。
8、无机材料学报中公开了一种镍铁氢氧化物-磷化钴复合电极电催化分解水研究，其doi:10.15541/jim20230432，该研究用水热-磷化-电沉积法在磷化钴表面构筑了金属氢氧化物层，制备了nifeoh/cop/nf复合电极，但该电极存在氧析出反应催化活性低、工作电流密度低和稳定性测试时间短的问题，难以满足在高电流密度下，阳极材料能够长时间高效、稳定进行催化氧析出反应。
9、因此，生产上仍需开发一种高活性、高稳定性的碱性电解水阳极材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的阳极材料在高电流密度条件下催化活性低、稳定性差的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种制备镍铁氢氧化物/磷酸钴/泡沫镍复合材料的方法，该方法包括：
3、(1)在三电极体系中，以电沉积液作为电解液，采用恒电位法进行电沉积反应，得到磷酸钴/泡沫镍复合材料；所述电沉积液为钴盐和磷酸三甲酯在水中的分散液；所述三电极体系中的工作电极为泡沫镍；
4、(2)将混合溶液与所述磷酸钴/泡沫镍复合材料进行水热反应，得到镍铁氢氧化物/磷酸钴/泡沫镍复合材料；所述混合溶液为镍盐、铁盐、尿素和氟化铵在水中的分散液。
5、本专利技术的第二方面提供第一方面所述方法制备得到的镍铁氢氧化物/磷酸钴/泡沫镍复合材料。
6、本专利技术的第三方面提供第二方面所述材料在碱性电解水的阳极中的应用。
7、本专利技术至少有以下优点：
8、(1)本专利技术的镍铁氢氧化物/磷酸钴/泡沫镍复合材料在碱性电解水的阳极应用中具有优异的催化活性和稳定性；
9、(2)本专利技术的镍铁氢氧化物/磷酸钴/泡沫镍复合材料在高电流密度下的稳定性和催化活性很高，依然能够长时间且稳定的进行析氧反应。
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1.一种制备镍铁氢氧化物/磷酸钴/泡沫镍复合材料的方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述电沉积液中的钴元素的浓度为8-15mmoL/L，所述磷酸三甲酯的浓度为0.08-0.15moL/L。
3.根据权利要求1或2中所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述恒电位法的电位为0.8-1.3V，所述电沉积反应的时间为5-45min。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述恒电位法的电位为1.0-1.2V，所述电沉积反应的时间为28-32min。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钴盐选自六水合硝酸钴、六水合氯化钴和七水合硫酸钴中的至少一种。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钴盐为六水合硝酸钴，所述电沉积液中的钴元素的浓度为8-12mmoL/L，所述磷酸三甲酯的浓度为0.08-0.12moL/L，所述恒电位法的电位为1.0-1.2V，所述电沉积反应的
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述混合溶液中的镍元素的浓度为0.6-0.9mmoL/L，铁元素的浓度为0.1-0.4mmoL/L，所述尿素的浓度为3-5mmoL/L，所述氟化铵的浓度为3-5mmoL/L；
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述水热反应条件包括：温度为120-160℃，时间为4-5h；
9.由权利要求1-8中任意一项所述的方法制备得到的镍铁氢氧化物/磷酸钴/泡沫镍复合材料。
10.权利要求9中所述的材料在碱性电解水的阳极中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种制备镍铁氢氧化物/磷酸钴/泡沫镍复合材料的方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述电沉积液中的钴元素的浓度为8-15mmol/l，所述磷酸三甲酯的浓度为0.08-0.15mol/l。
3.根据权利要求1或2中所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述恒电位法的电位为0.8-1.3v，所述电沉积反应的时间为5-45min。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述恒电位法的电位为1.0-1.2v，所述电沉积反应的时间为28-32min。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钴盐选自六水合硝酸钴、六水合氯化钴和七水合硫酸钴中的至少一种。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钴盐为六水合硝酸钴，...
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