[发明专利]一种掺杂氧化铈电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种掺杂氧化铈电极的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一

将可溶性三价铈盐与盐A以及有机酸盐溶解于水形成混合溶液用作电沉积液；所述盐A中含有掺杂金属元素，且盐A溶于水后，掺杂金属元素以二价离子形式存在；所述溶性三价铈盐选自硫酸铈、醋酸铈中的至少一种；所述有机酸盐选自苯甲酸、醋酸的碱金属盐中的至少一种；

步骤二

将表面清洁的集流体材料作为为阳极，置于步骤一所得电沉积液中；进行电化学阳极氧化电沉积，在阳极集流体表面沉积含掺杂离子的铈羟基氧化物；得到备用电极；电沉积过程中阳极电势控制在0.6V以上；

步骤三

在含氧气氛中，对步骤二所得备用电极进行热处理，得到掺杂氧化铈电极；

所述掺杂氧化铈电极包括集流体和附着于集流体上的电化学活性层；所述电化学活性层包含二氧化铈和掺杂金属元素；所述电极中不含粘结剂；所述掺杂金属元素为过渡金属元素；所述过渡金属元素以3价的形式均匀分布于电化学活性层内；

所述掺杂氧化铈电极中，铈元素与掺杂金属元素的摩尔比为10~100:1。

2.根据权利要求1所述的一种掺杂氧化铈电极的制备方法，其特征在于：所述掺杂金属元素选自Fe、Ni、Co中至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种掺杂氧化铈电极的制备方法，其特征在于：

电沉积液中，铈的浓度为0.2~0.5 mol/L、有机酸盐的浓度为1~2 mol/L。

4.根据权利要求1所述的一种掺杂氧化铈电极的制备方法，其特征在于：

所述盐A选硫酸亚铁、醋酸亚铁、硫酸钴、醋酸钴、硫酸镍、醋酸镍中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种掺杂氧化铈电极的制备方法，其特征在于：电沉积液中，铈元素与掺杂金属元素的摩尔比为10~100:1。

6.根据权利要求1所述的一种掺杂氧化铈电极的制备方法，其特征在于：

步骤二中，进行电化学沉积时，控制电沉积液的温度为20℃~50℃；

步骤三中，所述含氧气氛为空气气氛，热处理时，控制热处理温度为150℃~450℃。