电沉积法制备高活性析氢电极

高活性阴极材料在电化学工业中具有重大的应用价值。介绍了电沉积积法制备高活性析氢电极的发展,现状及应用前景。     

控制电位脉冲电沉积法制备析氢Ni-S电极

采用控制电位脉冲电沉积法制备Ni-S合金电极,并在25%NaOH溶液中测试阴极极化曲线和交流阻抗,表征所制备电极的催化析氢活性。探讨了脉冲电流密度,脉冲限制电位及硫脲加入量对电沉积的影响,确定了电沉积制备Ni-S电极的适宜条件。结果显示:脉冲电流密度为7.1 A/dm2,脉冲电位上限为-0.70 V,脉冲电位下限为-1.75 V,V(瓦特镍溶液)(290 g/L NiSO4.6H2O,50 g/LNiCl2.6H2 O,40 g/L H3 BO3)与V(10%硫脲)比值为20∶8,制备的Ni-S电极具有最高的催化析氢性能。     

电沉积方法制备镍硫析氢电极及其电化学性能

采用恒电流电沉积方法制备Ni-S电极,通过极化曲线研究了硫脲质量浓度、电流密度、镀液温度、电沉积时间等对Ni-S电极析氢性能的影响,获得了较佳的制备工艺:NiSO4·6H2O187.2g/L,硫脲100g/L,H3BO340g/L,NaCl 20g/L,pH=4,电流密度30 mA/cm2,镀液温度55℃和电沉积时间1...     

电沉积制备Ni-P非晶态催化电极上的析氢反应

用直接电沉积法在室温下制备出不同磷含量的Ni-P合金电极,用恒电流极化法研究了电极在20℃的1 mol/L KOH溶液中作为析氢反应阴极的催化性能,并用XRD及SEM方法研究了Ni-P合金镀层的组织结构. 实验结果表明,磷含量为8.49 at%的Ni-P合金电极具有优良的催化性能,在150 mA/cm2的电流密度下,析氢反应过电位最低,约为95 mV, 比纯镍电极低342 mV, 低电流密度区的Tafel斜率为65.4 mV/dec, 表现出良好的析氢催化活性, 这种高催化活性与镀层磷含量及组织结构有关.     

脉冲电沉积法制备聚苯胺超级电容器电极材料

采用脉冲电沉积法制备得到纤维状聚苯胺,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及红外光谱(FT-IR)等手段对其结构、形貌等进行了表征。将所得聚苯胺用作超级电容器电极材料,采用恒流充放电、循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)等技术测试其电化学性能,1.0A·g-1下的放电比容量为336.3F·g-1。     

电沉积Ni-Mo-Fe-La合金析氢电极的工艺研究

采用电沉积法制备了La掺杂的Ni-Mo-Fe-La合金,并探究了氯化镧浓度、钼酸钠浓度、电流密度、沉积时间等工艺参数对Ni-Mo-Fe-La合金析氢性能的影响,并与Ni-Mo-Fe合金的析氢性能进行了对比。结果表明,在最佳工艺条件下,电沉积法制备的Ni-Mo-Fe-La合金具有优于Ni-Mo-Fe合金的催化析氢活性。Ni-Mo-Fe-La合金具有较大的比表面积与交换电流密度、较小的表观活化能与析氢反应电化学阻抗,且耐腐蚀性能较强。扫描电镜结果显示Ni-Mo-FeLa电极表面由许多细小颗粒组成,电极表面致密且粗糙。     

复合电沉积制备镍-石墨烯电极及其电催化析氢性能研究

以紫铜为基体,电沉积制备了镍还原氧化石墨烯(Ni-RGO)复合电极,研究了石墨烯质量浓度、电流密度、pH、温度和时间对Ni RGO复合电极的电催化析氢性能。得到最佳配方和工艺条件为:Ni(NH2SO3)2·4H2O 350 g/L,NiCl2·6H2O 10 g/L,C6H8O7·H2O 5 g/L,H3BO320 g/L,十二烷基苯磺酸钠0.12 g/L,RGO 0.16 g/L,pH 3.5,温度40°C,电流密度5 A/dm^2,时间10 min。该条件下所得Ni-RGO复合电极的电催化析氢性能最佳。     

电化学技术制备析氢电极材料的研究进展

电化学方法是制备析氢电极材料最常用、最简单的方法之一。介绍了采用电化学方法制备晶态合金、纳米晶合金、非晶态合金及复合金属等析氢电极材料的研究进展,并对电极催化析氢机理进行了概述。     

电沉积法制备铁基析氧电催化剂的研究与进展

析氧反应作为水分解反应的一个半反应,由于其在反应过程中需转移更多电子,因此研究性能优异的析氧催化剂意义重大。铁因其储量丰富,毒性小,优异的氧化还原性质而逐渐受到关注,从而铁基催化剂用于电催化析氧反应的研究逐步深入。电沉积法,因其制备简单、重现性好等优势,而作为制备铁基催化剂一大基本方法,因此分析总结电沉积方法对制备析氧催化剂起到一定的参考作用。电沉积法主要分为两类:阳极电沉积法和阴极电沉积法。通过展现这两种方法制得的铁基催化剂的析氧性能的差异,为新型提升性能的催化剂的合理开发提供进一步的依据。     

电沉积法制备铁基析氧电催化剂的研究与进展

析氧反应作为水分解反应的一个半反应,由于其在反应过程中需转移更多电子,因此研究性能优异的析氧催化剂意义重大。铁因其储量丰富,毒性小,优异的氧化还原性质而逐渐受到关注,从而铁基催化剂用于电催化析氧反应的研究逐步深入。电沉积法,因其制备简单、重现性好等优势,而作为制备铁基催化剂一大基本方法,因此分析总结电沉积方法对制备析氧催化剂起到一定的参考作用。电沉积法主要分为两类:阳极电沉积法和阴极电沉积法。通过展现这两种方法制得的铁基催化剂的析氧性能的差异,为新型提升性能的催化剂的合理开发提供进一步的依据。     

电沉积法制备二氧化铅电极的研究进展

电沉积法近几年来成为制备二氧化铅电极的有效方法之一。本文主要阐述了电沉积法制备二氧化铅电极的改进方法和最新研究进展,包括基体改性、元素掺杂、纳米颗粒复合以及新的电沉积制备技术,这些改性方法能够大大提升二氧化铅电极的电催化性能。     

电沉积制备镍-铁-钨合金析氢电极的工艺研究

以紫铜片为基体电沉积制备了Ni–Fe–W合金电极。研究了镀液中不同组分的浓度和工艺条件对Ni–Fe–W合金析氢性能的影响,得到最佳镀液配方和工艺条件为:NiSO4·6H2O80g/L,FeSO4·7H2O20g/L,Na2WO4·2H2O0.020mol/L,Na3C6H5O7·2H2O 0.5 mol/L,H3BO3 0.65 mol/L,Na2SO4 0.1 mol/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L,pH 5~6,温度30°C,电流密度4 A/dm2,磁力搅拌800 r/min,时间30 min。在该条件下所得Ni–Fe–W合金电极表面Ni、Fe和W的原子分数为63.79%、34.35%和1.86%,具有较大的比表面积,在30%KOH溶液中的析氢催化活性较好。     

电沉积法制备碱性电解水镍基析氧电极的研究进展

在“碳达峰、碳中和”的目标下,绿氢成为极具前景的清洁能源。碱性电解水制取绿氢技术商业化程度最高,但由于析氧反应(OER)动力学过程缓慢且需要较高的过电位,成为制约电解水电极效率的主要瓶颈。商业电解槽中广泛使用的镍网或泡沫镍电极的OER性能仍有很大提升空间,在其上复合镍基催化功能层,开发新型高活性的析氧电极有利于提高电极效率,降低制氢成本。电沉积技术具有工艺简单、条件温和、利于放大生产自支撑电极的优势,成为工业化生产OER电极的理想工艺之一。本文综述了近年来利用电沉积技术制备的镍基析氧电极并用于碱性电解水的研究进展。采用电沉积技术在镍网或泡沫镍基底上制备镍(氢)氧化物、双金属及多元金属以及非金属掺杂的镍基催化剂作为催化功能层,通过增强催化功能层的电导率及金属间的协同作用、增加活性位点数量、减小扩散路径以及改变表面原子构型等方式提高镍基自支撑电极的OER性能。最后,展望了镍基自支撑电极在电解水领域的应用,同时指出了电沉积法制备电极材料存在的挑战。     

Cu欠电位沉积法制备高效Pt/碳布析氢电极

以阳极氧化处理的碳布(ACC)为导电基体,利用Cu的欠电位沉积(UPD)和Cu与Pt金属前驱体之间的置换反应制备了Pt/碳布(Pt/ACC)电极材料,对其微观结构进行了表征并考察了其电催化分解水制氢性能。结果表明,通过控制Cu的沉积电位可以有效地控制Pt的负载量和其在ACC表面的分散状态。随着沉积电位在0.32~0.15 V vs.RHE变化,Pt/ACC电极材料中Pt的负载量呈线性增加;在0.5 mol/L H2SO4溶液中的产氢反应结果表明,随着Pt负载量的增加,析氢起始电位逐渐降低,当沉积电位为0.15 V vs.RHE时,Pt在ACC表面的负载量为588μg/cm2,所得Pt/ACC电极材料起始电位为-0.05 V vs.RHE,且达到10 m A/cm2电流密度所需的过电位仅为56 m V,Tafel斜率为34.2 m V/dec,电极的催化产氢活性与块体Pt箔相近。     

双脉冲电沉积制备Ni-聚苯胺复合电极及其析氢性能的研究

采用控制双脉冲电位沉积技术制备N i-聚苯胺复合电极。扫描电镜下观察电极表面呈菜花状结构,比表面积约为普通镀N i电极的4~50倍。N i-PAN复合电极的X射线衍射谱图中分别出现了N i和PAN的特征峰。通过测试复合电极在模拟氯碱工业电解液中的阴极极化曲线,研究了N i-PAN电极的析氢性能,结果显示当电流密度为0.10 A/cm2时,析氢过电位较镀N i电极降低约350 mV。复合电极性能稳定,可作为氯碱工业用活性阴极,能显著降低能耗。     

脉冲阳极电沉积制备电极材料的研究进展

脉冲电沉积方法深镀能力好、分散能力强、电流效率高,被广泛应用于电极材料的制备。介绍了脉冲阳极电沉积的原理,综述了其制备氧化物电极材料和纳米掺杂电极材料在国内外的研究进展,并针对现阶段研究中存在的不足,对今后脉冲阳极电沉积制备电极材料及相关工艺的研究方向提出了建议。     

电沉积Ni-P-ZrO2复合电极析氢电催化性能的研究

用电沉积方法制备了镍－磷－二氧化锆复合电极。通过阴极极化曲线,交流阻抗等电化学技术研究其析氢催化性能,并用扫描电镜观察电极的表面形貌。实验结果表明,在80℃,25％氢氧化钠碱性溶液中镍－磷－二氧化锆的表观交换电流密度及表面粗糙度皆大于镍,镍－磷电极,而反应电阻较小。说明镍－磷中引入二氧化锆所形成的复合镀层具有较高的析氢催化活性和良好的电化学稳定性。     

电沉积制备多孔Ni-Fe-Sn合金电极及其析氧性能

采用直流电沉积法在铜箔表面合成了多孔结构的Ni–Fe–Sn合金,用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪对合金的微观组织形貌和相态进行了表征,用电化学工作站测试了合金电极在碱性环境中的析氧性能。结果表明,Ni–Fe–Sn合金电极主要由Ni3Sn2和FeNi3相组成,电极表面形成了多孔结构。在30wt% KOH溶液中,Ni–Fe–Sn合金的析氧过电位仅为261 mV(电流密度10 mA/cm2),Tafel斜率为69.9 mV/dec。电极在10 mA/cm2电流密度下能稳定工作12 h以上,具有良好的电化学稳定性。     

电沉积制备Pt-Ru合金电极

采用电沉积法制备Pt-Ru合金电极.研究了电解液中Pt和Ru的浓度对电极表面组成形貌和电催化活性的影响.实验表明,优化电解液中Ru的浓度,可使电极表面形成分布均匀的纳米级Pt-Ru合金,并表现出良好的电催化性能.采用环境扫描电子显微镜表征电极的表面形貌;采用能谱仪测定Pt-Ru电极的表面组成;采用循环伏安法测量Pt-Ru电极的电化学性能.     

电化学技术制备高效析氢电极

采用电镀及复合电镀技术,制备出Ni、Ni-Mo、Ni-S、Ni-Co-Mo复合电极和Ni-S-Co-Mo纳米晶复合电极,并测试了以上各电极在1mol／L AlCl3溶液中的阴极极化曲线。结果表明,Ni-S合金电极、Ni-Co-Mo复合电极均具有较高的析氢电催化活性,而Ni-S-Co-Mo纳米晶复合电极的析氢电催化活性超过了Pt,具有很大的实用价值。