[發明專利]一種用于電解水的多級結構電極及其制備方法

有效

• 申請號: 202011472576.X
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112626540B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王榮方;武玉泰;王許云;王輝;高登何;劉勇;王鵬;潘磊
• 申請（專利權）人: 山東海氫能源科技有限公司;青島科技大學
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B11/031;C25B11/052;C25B11/061;C25B11/091;C25F3/02;C25D3/56;C25D11/34
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 付麗麗

1.一種用于電解水的多級結構電極的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)電化學刻蝕形成一級結構——粗糙鎳網基底E-NM：將商業鎳網NM置于HCl溶液中，進行電化學刻蝕，得到表面凹凸不平的E-NM電極；

(2)電化學沉積負載二級結構——鐵系雙金屬及其合金M：將步驟(1)得到的電極材料E-NM置于一定比例的鐵系雙金屬無機鹽電解質溶液中，進行電化學沉積，在E-NM電極表面沉積上鐵系雙金屬及其合金M，經過洗滌、干燥后得到M/E-NM電極；

(3)電化學氧化形成三級結構——片層狀鐵系雙金屬羥基氧化物M-OOH：將步驟(2)得到的電極M/E-NM置于一定濃度的堿性電解質中，進行電化學氧化，在鐵系雙金屬及其合金M表面形成了薄薄的片層狀鐵系雙金屬羥基氧化物M-OOH，經過洗滌、干燥后得到M-OOH/M/E-OH電極。

2.根據權利要求1所述的用于電解水的多級結構電極的制備方法，其特征在于，所述鐵系雙金屬無機鹽中至少一種為鐵系金屬。

3.根據權利要求2所述的用于電解水的多級結構電極的制備方法，其特征在于，鐵系雙金屬合金為NiCo、NiFe、NiMo、NiMn、CoFe、CoMo、CoMn、FeMo、FeMn中的一種，鐵系雙金屬合金羥基氧化物為NiCoOOH、NiFeOOH、NiMoOOH、NiMnOOH、CoFeOOH、CoMoOOH、CoMnOOH、FeMoOOH、FeMnOOH中的一種。

4.根據權利要求2所述的用于電解水的多級結構電極的制備方法，其特征在于，鐵系雙金屬無機鹽中Ni：Fe的摩爾比為1：1。

5.根據權利要求1所述的用于電解水的多級結構電極的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)采用計時電流法進行電化學刻蝕，步驟(2)中采用計時電流法進行電化學沉積，步驟(3)中采用計時電勢法進行電化學氧化。

6.根據權利要求1所述的用于電解水的多級結構電極的制備方法，其特征在于，所述的步驟(1)中的刻蝕時間為100-1000s、步驟(2)中的沉積時間為30-300s、步驟(3)中的電化學氧化時間為120s。

7.根據權利要求1所述的用于電解水的多級結構電極的制備方法，其特征在于，步驟(2)鐵系雙金屬無機鹽電解質溶液中還包括硼酸和氯化銨。

8.權利要求1-7任一項所述方法制備的用于電解水的多級結構電極。