氯化胆碱-尿素体系中电沉积Ni-Fe-Sm析氢催化电极研究

采用恒电位电沉积技术，在氯化胆碱-尿素体系中制备Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极并研究其析氢(HER)性能。通过阴极极化曲线(LSV)、循环伏安曲线(CV)等电化学测试方法及SEM等表征技术，研究沉积条件对稀土合金电极的析氢性能及其表面形貌的影响。结果表明，添加稀土元素Sm能够有效提升合金电极的析氢性能。在-1.22 V的沉积电位下，沉积20 min制备的Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极析氢性能最佳。在10 mA/cm²电流密度下，稀土合金电极的析氢过电位仅115 mV,Tafel斜率最小，析氢反应受Volmer-Heyrovsky反应控制。且该条件下制备的Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金具备最高的双电层电容，电催化活性表面积最大。通过交流阻抗法(EIS)可知，Ni-Fe-Sm/Cu合金电极具有较高电荷转移速率。此外，Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极在碱性介质中具有较好的稳定性，在经过1000圈的循环侧安测试，电催化析氢性能没有明显变化。