一种非贵金属析氢电极及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115896843A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211422152.1(22)申请日2022.11.14(71)申请人重庆理工大学地址400054重庆市巴南区李家沱红光大道69号(72)发明人王忠维黄春娟雷浩然曾皓麻彦龙(74)专利代理机构重庆华科专利事务所50123专利代理师李勇(51)Int.Cl.C25B11/089(2021.01)C25B11/061(2021.01)C25B1/04(2021.01)权利要求书1页说明书3页附图7页(54)发明名称一种非贵金属析氢电极及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种非贵金属析氢电极及其制备方法，其包括如下步骤：S1，配制镍电镀液，将铜基体置于电镀液中，采用直流电源电沉积法在铜基体表面形成镍镀层；S2，镀镍完成后，清洗、干燥，然后置于活化液中活化，得到非贵金属析氢电极。其能够在铜基体材料表面生成镍微/纳复合结构，以提高析氢催化性能。CN115896843ACN115896843A权利要求书1/1页1.一种非贵金属析氢电极及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，配制镍电镀液，将铜基体置于电镀液中，采用直流电源电沉积法在铜基体表面形成镍镀层；S2，镀镍完成后，清洗、干燥，然后置于活化液中活化，得到非贵金属析氢电极。2.根据权利要求1所述的非贵金属析氢电极的制备方法，其特征在于，所述S2中的活化液为：浓度为0.03%‑0.05%的氟硅酸钠，活化时间为0~90min。3.根据权利要求1或2所述的非贵金属析氢电极的制备方法，其特征在于：所述S1中的电镀液包括：0.81.2mol/L的NiCl·6HO、0.20.6mol/L的HBO、1.11.5mol/L的EDA·2HCl。~22~33~4.根据权利要求3所述的非贵金属析氢电极的制备方法，其特征在于：S1中铜基体置于2电镀液中并在1.2~1.6A/dm的电流密度下进行镀镍，镀镍温度为58~65℃，镀镍时间为500~800s，电镀液的pH为3.6~4.0。5.根据权利要求1或2所述的非贵金属析氢电极的制备方法，其特征在于：S1中所述铜基体置于电镀液前进行预处理，具体为：采用砂纸打磨铜基体表面，然后采用无水乙醇进行超声清洗，再对铜基体进行酸洗，用去离子水冲洗，吹干待用。6.一种非贵金属析氢电极，其特征在于：采用权利要求1~5任一项所述的非贵金属析氢电极的制备方法制得。2CN115896843A说明书1/3页一种非贵金属析氢电极及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及析氢电极的制备，具体涉及非贵金属析氢电极及其制备方法。背景技术[0002]能源与环境问题一直是人们关注和研究的热点问题，随着煤、石油和天然气等不可再生能源的短缺，人们亟需寻找新的可再生能源来满足生产和生活的需求。氢能作为新能源，具有储能密度高、绿色、环境友好等特点，“双碳”目标下的减碳作用备受关注。为了更好的发挥氢能的减碳作用，减少天然气和煤炭制氢的比例，氢能的绿色化生产需要进一步研究与优化。当前的绿色化制氢方式有碱性水电解制氢、热解制氢、微生物制氢和光能制氢等。其中由于碱性水电解制氢相对比较成熟，并且工艺简单，成本低，可以应用于大规模制氢。[0003]碱性水电解制氢设备中重要组成部分是阴极、阳极和电解液，阴极作为产氢关键，其效率与成本决定产氢的效率和成本。目前，析氢电极的制备方法有：水热法、物理气相沉积、化学气相沉积和磁控溅射等。电沉积工艺简单且成本较低，镍相较于铂本身析氢性能好的金属，具有储存量丰富、成本低和稳定性好等优点，因此电沉积制备镍微/纳复合结构析氢电极具有一定的研究意义。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种非贵金属析氢电极及其制备方法，其能够在铜基体材料表面生成镍微/纳复合结构，以提高析氢催化性能。[0005]本发明所述的非贵金属析氢电极的制备方法，其包括如下步骤：S1，配制镍电镀液，将铜基体置于电镀液中，采用直流电源电沉积法在铜基体表面形成镍镀层；S2，镀镍完成后，清洗、干燥，然后置于活化液中活化，得到非贵金属析氢电极。[0006]进一步，所述S2中的活化液为：浓度为0.03%‑0.05%的氟硅酸钠，活化时间为30~90min。[0007]进一步，所述S1中的电镀液包括：0.81.2mol/L的NiCl·6HO、0.20.6mol/L~22~的HBO、1.11.5mol/L的EDA·2HCl。所述EDA为“乙二胺”的英文简称。33~[0008]2进一步，S1中铜基体置于电镀液中并在1.2~1.6A/dm的电流密度下进行镀镍，镀镍温度为58~65℃，镀镍时间为500~800s，电镀液的pH为3.6~4.0。[0009]进一步，S1中所述铜基体置于电镀液前进行预处