一种中空纳米棒阵列析氧电极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种中空纳米棒阵列析氧电极的制备方法和应用，属于碱性电解水制氢领域。本发明专利技术通过连续的电沉积法获得自支撑镍铁双金属氢氧化物纳米片包覆氢氧化钴中空纳米棒阵列析氧电极；以泡沫镍为基底，基底上负载催化活性组分为氢氧化钴和镍铁双金属氢氧化物；泡沫镍基底表面垂直生长中空纳米棒结构，中空纳米棒结构包括位于内部的中空纳米棒状的氢氧化钴层，以及包裹在中空纳米棒状氢氧化钴层表面的多片层的镍铁双金属氢氧化物纳米片；中空纳米棒直径为0.2～1μm，长2～3μm。本发明专利技术电极具有独特的形貌，具有较好的析氧催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种中空纳米棒阵列析氧电极及其制备方法和应用，属于碱性电解水制氢领域。

技术介绍

1、电解水制氢具有催化效率高、制氢纯度高、环境友好的优点，被视为是最具有前景的制氢技术之一。碱性水电解槽制氢引起了广泛关注由于其可使用低成本的非贵金属电催化剂替代贵金属ir和ru，尽管其能量转换效率(≈70％)需要进一步改进。然而，电解水的大规模应用主要受到阳极缓慢的析氧反应的阻碍。因此，设计和探索高催化活性和长寿命的析氧电极是很有必要的。

2、电解过程中的核心是电化学反应进行所需的电催化剂，这直接影响到电解效率、电解能耗、电解成本以及电解池的寿命。近期针对碱性条件下使用的非贵金属析氧催化剂方面的研究有逐渐增多的趋势。

3、专利cn106149025a描述了一种镍铁类水滑石纳米片的一步电合成方法，虽然该方法简单快速，但并无相关数据显示该方法制备的电极可以获得优良的oer性能，并且改方法制备的电极微观形貌很难调控。专利cn105618060a所描述的一种石墨烯/镍铁类水滑石的非金属双功能氧催化剂，在实际应用过程中催化剂颗粒难以有序排列，因而本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三维自支撑中空纳米棒阵列析氧电极，其特征在于：所述电极以泡沫镍为基底，所述基底上负载催化活性组分氢氧化钴和镍铁双金属氢氧化物；所述泡沫镍基底表面垂直生长中空纳米棒结构，所述中空纳米棒结构包括位于内部的中空纳米棒状的氢氧化钴层，以及包裹在中空纳米棒状氢氧化钴层表面的多片层的镍铁双金属氢氧化物纳米片；所述中空纳米棒直径为0.2～1μm，长2～3μm。

2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于：所述中空纳米棒直径为0.5～1μm。

3.根据权利要求1所述的电极，其特征在于：所述镍铁双金属氢氧化物中镍含量为5～10wt％；所述氢氧化钴中钴含量为75～80wt％；所...

【技术特征摘要】

1.一种三维自支撑中空纳米棒阵列析氧电极，其特征在于：所述电极以泡沫镍为基底，所述基底上负载催化活性组分氢氧化钴和镍铁双金属氢氧化物；所述泡沫镍基底表面垂直生长中空纳米棒结构，所述中空纳米棒结构包括位于内部的中空纳米棒状的氢氧化钴层，以及包裹在中空纳米棒状氢氧化钴层表面的多片层的镍铁双金属氢氧化物纳米片；所述中空纳米棒直径为0.2～1μm，长2～3μm。

2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于：所述中空纳米棒直径为0.5～1μm。

3.根据权利要求1所述的电极，其特征在于：所述镍铁双金属氢氧化物中镍含量为5～10wt％；所述氢氧化钴中钴含量为75～80wt％；所述泡沫镍基底上单位面积催化活性组分负载量0.045～0.055g cm-2；所述多片...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭丹丹，郭昌祥，李翠梅，曹东，常春然，
申请(专利权)人：榆林学院，
类型：发明
国别省市：