[发明专利]纳米钴酸镍碳布电极及其制备方法

说明书

纳米钴酸镍碳布电极及其制备方法，属于电极材料领域。纳米钴酸镍碳布电极制备方法通过结合水热法和电镀法将钴酸镍负载到碳布上制得纳米钴酸镍碳布电极。此制备方法简单、稳定和可控，同时通过结合水热法和电镀法制备出钴酸镍纳米片分层结构，使电极材料的比表面积明显增加，多孔结构可有效提高电子传输速度，降低其电解水析氧反应的过电位。此外本发明还涉及纳米钴酸镍碳布电极，由上述制备方法制备得到，利用非贵金属材料代替贵金属材料降低了成本。

技术领域

本发明涉及电极材料领域，且特别涉及纳米钴酸镍碳布电极及其制备方法。

背景技术

作为储存可持续能源(如太阳能和风能)的一种方式，电解水产氢一直被认为是解决日益增长的能源消耗和环境污染的有效途径。典型的全水分解过程分别由在阴极和阳极出现的析氢反应和析氧反应组成。在工业过程中，通常使用贵金属催化剂，例如用于析氢反应的Pt基催化剂和用于析氧反应的Ru基催化剂。很显然，贵金属的低储量和高成本限制了电解水工业化的进一步发展。近年来，廉价催化剂(如含有过渡金属元素如锰，铁，镍和钴的纳米材料等)用于析氢反应和析氧反应的研究被大量报道。对于析氧反应，过渡金属氧化物、氢氧化物/羟基氧化物和其他过渡金属化合物催化剂在碱性介质中可以低过电位和高电流密度的析氧。其中钴酸镍是一种廉价、性能较好且稳定性很好的催化剂受到了研究人员的广泛关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米钴酸镍碳布电极的制备方法，此制备方法既有简单快捷、稳定、可控的特点，通过结合水热法和电镀法能够制得比表面积较大且成本较低的纳米钴酸镍碳布电极。

本发明的另一目的在于提供一种纳米钴酸镍碳布电极，此电极利用非贵金属材料代替贵金属材料，成本降低，电催化析氧性能良好。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种纳米钴酸镍碳布电极的制备方法，其包括：通过结合水热法和电镀法将钴酸镍负载到碳布上制得纳米钴酸镍碳布电极。

本发明提出一种纳米钴酸镍碳布电极，根据上述的纳米钴酸镍碳布电极的制备方法制备得到。

本发明提供的一种纳米钴酸镍碳布电极的制备方法，此制备方法简单、稳定和可控，利用非贵金属材料代替贵金属材料降低了成本，同时通过结合水热法和电镀法制备出钴酸镍纳米片分层结构，使电极材料的比表面积明显增加，多孔结构可有效提高电子传输速度，降低其电解水析氧反应的过电位，比表面积的增加使催化剂材料面积上的活性位点密度同时增强催化剂中活性位点的反应活性，从而提高其电催化析氧性能。

本发明提供的一种纳米钴酸镍碳布电极利用非贵金属材料代替贵金属材料，成本降低，电催化析氧性能良好，并具有良好的循环稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例和对比例制得的纳米钴酸镍碳布电极的LSV曲线图；

图2为本发明实施例和对比例制得的纳米钴酸镍碳布电极的CV曲线图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的纳米钴酸镍碳布电极及其制备方法进行具体说明。