一种自支撑电极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种自支撑电极及其制备方法和应用，属于新能源与碱性电催化分解水技术领域；一种自支撑电极的制备方法，以镍网、泡沫镍或不锈钢网为衬底，以含有三价铁化合物和磷酸盐的去离子水为刻蚀液，室温下将衬底于刻蚀液中浸泡后取出，室温下干燥得到表面改性的自支撑电极；本发明专利技术通过一步刻蚀法在合成Fe/M自支撑电极时同时引入PO43‑，以调节*OH和*O中间体的自由能，调节价态，提高析氧反应速率；同时，PO43‑与Fe位点作用，从而稳定Fe配位点，阻止铁的析出；使用室温下一步化学刻蚀法制备得到的自支撑电极不仅具有良好的电解水析氧反应活性、稳定性和可重复性，而且电极材料制备工艺简单快速、成本低廉、可实现大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于新能源与碱性电催化分解水，具体涉及一种自支撑电极及其制备方法和应用，具体地涉及室温下一步化学刻蚀法快速制备高活性、高稳定自支撑电极及其制备方法和其在碱性条件下电催化水裂解析氧方面的应用。

技术介绍

1、传统化石能源面临资源枯竭且环境污染风险等问题，难以满足人类社会需要。在众多新能源中，氢能以能量密度高、终端应用零排放，是一种具有潜力的能源载体。电解水制氢技术反应可控、生产纯度高（99.7%以上），且可利用其他在可生资源（风、光、水等）产生的电能转化为氢能进行储存利用，弥补了部分可再生能源的间断性，具有广阔的应用前景。碱性电解槽制氢是一种比较成熟的电解水制氢技术，电解水制氢反应由阴极析氢反应（her）和阳极析氧反应（oer）构成，由于oer反应涉及4电子转移，是电解水反应的控速反应，能垒较高，因此oer催化剂的性能对电解水效率起到决定性作用。

2、在众多电解水析氧催化剂中，钌基和铱基贵金属催化剂具有优异的oer活性，但其稀缺性、价格昂贵以及催化过程中稳定性差的特点难以大规模应用。而非贵金属催化剂由于低成本且储量丰富而被不断地开发应用，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自支撑电极，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的自支撑电极，其特征在于，所述自支撑电极，在1000 mA/cm-2电流密度条件下稳定运行时间不低于500小时。

3.根据权利要求1所述的自支撑电极，其特征在于，所述自支撑电极在1M KOH的碱性介质条件下达到100 mA/cm2催化电流密度所需的过电势不高于350mV。

4. 根据权利要求3所述的自支撑电极，其特征在于，所述电势测定条件为：所述自支撑电极作为电解池中的工作电极、汞/氧化汞电极作为参比电极、铂丝作为对电极，1 M KOH作为电解液。

5.一种权利要求1-4任一项所述的自...

【技术特征摘要】

1.一种自支撑电极，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的自支撑电极，其特征在于，所述自支撑电极，在1000 ma/cm-2电流密度条件下稳定运行时间不低于500小时。

3.根据权利要求1所述的自支撑电极，其特征在于，所述自支撑电极在1m koh的碱性介质条件下达到100 ma/cm2催化电流密度所需的过电势不高于350mv。

4. 根据权利要求3所述的自支撑电极，其特征在于，所述电势测定条件为：所述自支撑电极作为电解池中的工作电极、汞/氧化汞电极作为参比电极、铂丝作为对电极，1 m koh作为电解液。

5.一种权利要求1-4任一项所述的自支撑电极的制备方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的自支撑电极的制备方法，其特征在于，步骤1）中，准备衬底步骤还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李纪红，王同洲，李璐瑶，邵礼，邓意达，盛小坤，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：