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層疊式納米結(jié)構(gòu)電解制氫催化劑及其制備方法和應(yīng)用

548   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:中汽研汽車檢驗(yàn)中心(天津)有限公司, 中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司  
2024-10-23 15:19:03
權(quán)利要求 1.一種層疊式納米結(jié)構(gòu)電解制氫催化劑,其特征在于,所述催化劑包括Ni-Co合金層以及覆蓋在所述Ni-Co合金層表面的Ni-Mn-P合金層。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊式納米結(jié)構(gòu)電解制氫催化劑,其特征在于,所述催化劑中P的含量為1wt%-15wt%,Mn的含量為5wt%-10wt%,Ni的含量為20wt%-40wt%,鈷的含量40wt%-60wt%,其中所述Ni-Co合金層中Ni的比例為20wt%-40wt%。 3.權(quán)利要求1或2所述的層疊式納米結(jié)構(gòu)電解制氫催化劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: S1、準(zhǔn)備電解液,所述電解液包括鎳、錳、磷、鈷的離子源; S2、在導(dǎo)電基底上,采用一次電化學(xué)沉積形成Ni-Co合金層; S3、在所述Ni-Co合金層上進(jìn)行二次電化學(xué)沉積,形成Ni-Mn-P合金層,從而得到所述催化劑。 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于,所述一次電化學(xué)沉積采用雙電極工藝,所述導(dǎo)電基底為陰極,鎳片為陽(yáng)極,電解液溫度為55-65℃,于45-55 mA/cm2電沉積10-20分鐘。 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述一次電化學(xué)沉積時(shí)的電解液包括摩爾比為(1-1.2):(1-1.2):(0.2-0.4)的氯化鎳、氯化鈣、氯化鈷。 6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述二次電化學(xué)沉積采用三電極工藝,施加電壓范圍為-0.2 ~ -1 V vs Ag/AgCl,掃描速率為15-25 mv/s,循環(huán)20-40次。 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述二次電化學(xué)沉積時(shí)的電解液包括摩爾比為(12-14):(16-18):(22-25):(0.1-0.4)的硝酸錳、硝酸鎳、尿素、磷酸二氫鈉。 8.權(quán)利要求1或2所述的層疊式納米結(jié)構(gòu)電解制氫催化劑或采用權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的制備方法得到的層疊式納米結(jié)構(gòu)電解制氫催化劑在燃料電池中的應(yīng)用。 9.一種電解水制氫裝置,其特征在于,包括電源、電解槽和電極,所述電極上涂覆有權(quán)利要求1或2所述的層疊式納米結(jié)構(gòu)電解制氫催化劑或采用權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的制備方法得到的層疊式納米結(jié)構(gòu)電解制氫催化劑。
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