电沉积非晶/纳米晶Ni-Mo-La合金电极的析氢性能

在非晶/纳米晶Ni-Mo合金镀液中添加适量的LaCl3溶液,获得了非晶/纳米晶混合结构的Ni-Mo-La合金电极。结果表明:稀土La元素的加入,有利于镀层Mo含量的提高,形成非晶态Ni-Mo合金,细化镀层晶粒,减小镀层微应变,并使镀层表面积增加。在25℃、7 mol/L的NaOH溶液中的电化学实验表明:Ni-Mo-La合金电极比Ni-Mo合金电极具有更高的析氢催化活性,在电流密度为150 mA/cm2条件下,Ni-Mo-La合金电极的析氢过电位比Ni-Mo合金电极的降低了约80 mV。Ni-Mo-La合金具有储氢材料的特性,其析氢过程含有吸氢—储氢—脱附的过程。     

电沉积Ni-W-P合金催化析氢特性研究

用电沉积方法制备了Ni-W-P合金电极。研究了该电极在酸性溶液和碱性溶液中对析氢反应的催化活性和稳定性。结果表明,该电极具有较高的催化析氢活性和极好的长期电解稳定性。     

电沉积镍钼基合金析氢电极材料的研究进展

本文简要介绍了电沉积晶态、纳米晶、非晶态和复合镍钼基合金电极的研究现状,从几何因素上分析了不同表面结构的电极性能,并对比分析了相同表面结构下的二元、三元甚至多元镍钼基合金电极的电催化活性。最后指出探究非晶态与纳米晶混合结构的形成和析氢机理是今后研究电极材料的重要方向。     

电沉积Ni-P非晶合金中氢的扩散

<正> 非晶态Ni-P合金具有优良的耐蚀性能,应用于油田抗H_2S腐蚀已获得良好的效果。H_2S腐蚀本质上是氢致损伤问题。因此,研究氢在电沉积Ni-P非晶态合金中的扩散行为,具有实际意义。对电沉积非晶态Ni-P合金的结构与晶化等已有大量研究,但关于氢在这种合金中扩散的报导较少。     

电沉积Ni—W—P合金催化析氢特性研究

用电沉积方法制备了Ｎｉ－Ｗ－Ｐ合金电极。研究了该电极在酸性溶液和碱性溶液中对析氢反应的催化活性的稳定性。结果表明，该电极具有较高的催化析氢活性和极好的长期电解稳定性。     

电沉积工艺参数对镍-钼-锌三元合金电极析氢催化性能的影响

目的采用直流电沉积法在铜基底上制备镍-钼-锌三元合金电极,提高电解水析氢过程中阴极电极的效率。方法使用电化学工作站研究不同电沉积工艺参数对镍-钼-锌三元合金镀层析氢性能的影响,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、能谱仪(EDS)对合金镀层表面形貌、相结构及元素含量进行表征。通过线性扫描伏安法(LSV)对析氢过电位进行测量,采用塔菲尔极化获得塔菲尔斜率,采用电化学阻抗法(EIS)表征合金镀层的析氢催化性能。结果最佳工艺参数为:温度45℃,p H=10.5,电流密度100 mA/cm~2。该合金在10 mA/cm~2下相对氢标电位仅为139 mV,塔菲尔斜率为103 mV/dec,活化电极电阻(Rct)随着电压的升高而降低。合金中Ni、Mo和Zn的原子比分别为68.23%、10.09%和21.68%。合金镀层为非晶结构,表面是纳米级颗粒堆叠而成的粗糙形貌。结论不同的工艺参数对Ni-Mo-Zn电极析氢性能有着重大影响,其析氢性能随着p H值的升高而上升,随着电流密度的升高而先增后减,随着电沉积温度的升高而上升。Ni-Mo-Zn高的析氢性能源于其元素协同作用、非晶结构和粗糙表面。     

电沉积镍钼基合金析氢电极材料的研究进展

本文简要介绍了电沉积晶态、纳米晶、非晶态和复合镍钼基合金电极的研究现状,从几何因素上分析了不同表面结构的电极性能,并对比分析了相同表面结构下的二元、三元甚至多元镍钼基合金电极的电催化活性.最后指出探究非晶态与纳米晶混合结构的形成和析氢机理是今后研究电极材料的重要方向.     

柠檬酸钠对Ni-Sn-Mo合金电沉积机理及析氢行为的影响

目的在酸性柠檬酸钠体系中,研究了柠檬酸钠对Ni-Sn-Mo合金电沉积机理的影响,明确最大电极反应速率和析氢性能最好的合金镀层对应的柠檬酸钠浓度。方法采用循环伏安法、电化学阻抗谱、计时电流法和阴极极化曲线,对不同柠檬酸钠浓度下Ni-Sn-Mo合金电沉积行为及析氢性能进行研究,采用扫描电镜对Ni-Sn-Mo合金的表面形貌进行表征,并用能谱仪检测合金的成分。结果由循环伏安曲线得出Ni-Sn-Mo合金的电沉积是一个不可逆过程,当柠檬酸钠浓度为0.2 mol/L时,合金共沉积还原峰的电位最正(-0.96 V(vs. Ag/Ag⁺))。由电化学阻抗谱可知,当柠檬酸钠浓度为0.1 mol/L时,在低频端出现扩散特征;当柠檬酸钠浓度为0.2～0.4 mol/L时,反应不受扩散影响;当柠檬酸钠浓度为0.2 mol/L时,极化电阻(R_p)达到最小值(11718.1Ω·cm²),电极反应最容易发生。由计时电流曲线可知,随着柠檬酸钠浓度的增大,Ni-Sn-Mo合金晶核形成始终遵循连续成核规律。由SEM和EDS分析表明,随着柠檬酸钠浓度增大,Ni...     

镀液pH值对Ni-Mo-C合金镀层析氢性能的影响

通过电沉积法在纯铜表面制备Ni-Mo-C合金镀层,采用能谱仪(EDS)、扫描电镜(SEM)、线性伏安扫描法(LSV)和电化学阻抗谱(EIS)等方法研究了镀液pH值对Ni-Mo-C合金镀层元素组成、沉积速率、表面形貌及析氢性能的影响。结果表明:随着镀液pH值的增大,镀层中Ni、C的含量先减小后增大,Mo的含量先增大后减小;当镀液pH=4.5时,电沉积速率最大;能量因素和几何因素的优化均可增强合金镀层的析氢性能,能量因素对析氢性能的促进作用大于几何因素;当镀液pH=4.5时,镀层中Mo含量最大,吸附氢的脱吸附能力最强,析氢性能最好。     

电沉积制备La-Mg-Ni贮氢合金薄膜及其性能的研究

采用恒电流沉积方法在水溶液中沉积出LaMgNi4合金薄膜。利用循环伏安、模拟电池充放电循环、扫描电镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)等方法研究了电沉积合金薄膜的电化学性能和表面形貌及结构。结果表明,该合金薄膜作为贮氢电极具有较好的电化学性能,其电化学活性高,活化性能好,首次充放电比容量达398mAh/g。     

泡沫基材-Ni-石墨烯复合镀层制备及电催化析氢性能研究

目的 采用电沉积技术在泡沫基材上沉积制备Ni-石墨烯复合镀层,期望借助泡沫基材的三维多孔结构和石墨烯的超高比表面积来改变复合材料的表面状态,进而获得高镀层的电催化析氢性能。方法 采用电沉积技术将石墨烯作为第二相粒子沉积,制备了泡沫基材-Ni-石墨烯复合电极,通过SEM和EDS研究了其微观形貌及成分,并利用电化学工作站完成了镀层电极的极化曲线、交流阻抗和电解水稳定性测试,使用控制变量法探究了镀层厚度、镀液石墨烯浓度和基材形貌对镀层电催化析氢活性的影响。结果 SEM和EDS表征发现,镀层表面形貌受镀液中石墨烯浓度影响较大,石墨烯作为第二相嵌入镀层后,明显改变了复合镀层的表面形貌,其存在形态为颗粒状,在150 mg·L^–1时颗粒堆积最多。进一步利用电化学分析技术探究了镀层厚度、镀液石墨烯浓度和基材形貌对电极电催化析氢性能的影响,发现在一定范围内,不同厚度镀层的电催化析氢活性基本相同;石墨烯质量浓度为150mg·L^–1时制得的电极的电催化析氢性能最优,析氢过电位为211.2m V(vs.RHE),且电解水稳定性良好;泡沫基材镀层的电催化析氢活性明显优...     

镍硫钴析氢电极的制备及性能研究

采用电沉积方法制备Ni-S-Co合金电极,通过正交实验和极化曲线测试研究了CoSO4·7H2O浓度、电流密度、电镀液温度、电沉积时间和电解液温度对Ni-S-Co电极析氢性能的影响.采用SEM,XRD和EDXA对镀层的形貌、结构和组成进行观察和分析.实验结果表明:制备具有最佳析氢活性的Ni-S-Co电极的工艺条件是25 ...     

Ni-La-P合金电镀及其析氢电催化性能研究

用正交实验研究了Ni-La-P电沉积的最佳工艺条件，以此合金作阴极测得析氢阴极极化曲线，结果表明，合金电极上析氢速率比Ni电极上约大10倍，析氢电势正移300～400mV，显示出含稀土La的镍基合金具有较高的析氢电催化活性。根据XPS谱图讨论了析氢电催化的机理。     

一步电沉积法制备Ni-Mo-Nd/NF复合电极及其析氢性能研究

目的 采用一步恒电流沉积法在泡沫镍基底上制备出镍-钼-钕三元析氢电极,提高碱性条件下的析氢性能。方法 使用电化学工作站研究工艺参数对Ni-Mo-Nd/NF析氢电极性能的影响,同时制备Ni-Mo/NF析氢电极,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对合金镀层表面形貌、相结构、元素含量及成键状态进行表征。通过线性扫描伏安法(LSV)、循环伏安法(CV)及电化学阻抗技术(EIS)测试电极析氢性能。结果 最佳工艺参数为:pH=4.5,电流密度30 mA/cm²,沉积时间60 min,温度30 ℃。在1.0 mol/L KOH溶液中,Ni-Mo-Nd/NF电极在10 mA/cm²下的析氢过电位仅为73 mV,Tafel斜率为147 mV/dec,表明析氢反应机理遵循典型的Volmer-Heyrovsky步骤。此外,Ni-Mo-Nd/NF电极在长时电解24 h时电流密度保持稳定,2 000次循环伏安测试后,催化剂的活性衰减微小。结论 稀土元素Nd的掺杂,能够细化电极表面的球形颗粒并提高电极表面粗糙度,从而提升电极的比表面积,为析氢反应提供更多的活性位点,利于析氢反应效率的提高。由于三元合金的协同作用,与二元合金Ni-Mo/NF相比,Ni-Mo-Nd/NF三元合金电极显示出更优异的HER催化性能。     

低温熔盐中电沉积制备La-Mg-Ni三元合金膜及其性能研究

采用恒电位法在乙酰胺-尿素-NaBr-KBr熔体中电沉积出La-Mg-Ni三元合金膜。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法研究了沉积层的表面形貌和结构,用Tafel极化曲线和交流阻抗(EIS)方法研究了合金薄膜的电化学性能。结果表明,随着阴极电位负移的增大,表面更平整,储氢性能更好。当沉积电位为-1.0V时,沉积层表面的表观活化自由能最小(△G≠=22.35kJ.mol-1),说明具有很高的析氢活性。在EIS中的吸附程度Q为7.98μF.cm-2,表明具有很高的储氢能力。     

不同搅拌方式对Ni-Fe-Co镀层组织结构和电催化析氢性能的影响

目的得到具有更高电催化析氢活性的Ni-Fe-Co镀层电极。方法采用不同的搅拌方式电沉积制备了Ni-Fe-Co镀层,通过SEM、EDS和XRD等分析手段研究了其微观形貌、成分及物相组成,并利用电化学测试分析技术探究了不同搅拌方式对其电催化析氢活性的影响。结果三种镀层电极均为简单固溶体BCC结构,其中磁力搅拌条件下制得的镀层电极的表面组织更致密均匀,具有更大的真实表面积,分别为不搅拌和超声搅拌下的6倍和2倍。在电位为-1.6 V时,磁力搅拌条件下制得的镀层电极析氢电流密度达到173m A/cm~2,明显高于另外两种镀层电极,其交流电流密度为45.9μA/cm~2,分别是不搅拌和超声搅拌条件下的2倍和3倍。结论磁力搅拌有效地增大了镀层的比表面积,进而提高了镀层的电催化析氢活性。     

钛基镍钴合金电极的制备及析氢性能

目的降低电极的析氢过电位,提高析氢性能,从而降低电解水制氢的成本,促进氢储能技术的发展。方法通过异相共沉积法,制备了镍钴合金电极。利用场发射扫描电镜(SEM)、电化学交流阻抗(EIS)对纯镍电极及镍钴合金电极进行表征,采用阴极极化曲线(LSV)探究了电沉积液中Ni/Co元素的比例、电沉积电位及电沉积时间对镍钴合金电极析氢性能的影响。结果 SEM结果揭示了纯镍电极及镍钴合金电极表面分别是粒径约为100 nm左右的镍颗粒和镍钴颗粒。EIS结果说明了镍钴合金电极的导电性能优于纯镍电极。此外,纯镍电极、镍钴合金电极的阴极极化曲线测试表明在电流密度为30 mA/cm~2时,镍钴合金电极的析氢过电位比纯镍电极降低55 mV,降低了近20%。结论通过异相共沉积法制备镍钴合金电极,制备方法简单、方便、快速,其析氢性能优于纯镍电极。镍钴合金电极的最优制备工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 27 g/L,CoSO_4·7H_2O_3 g/L,H_3BO_3 10 g/L,Na_2SO_4 10 g/L,柠檬酸10 g/L,十二烷基硫酸钠0.1 g/L,pH值4.0,电沉积电位-1.3 V,电沉积时间10 s。