[发明专利]一种整体式多孔双效非贵金属全电解水催化剂及合成方法

权利要求书

1.一种整体式多孔双效非贵金属全电解水催化剂，其特征在于，所述的催化剂由表面均匀沉积双金属层状氢氧化物纳米结构与MXene的多孔泡沫镍组成，具备三维分级多孔结构；泡沫镍孔径分布在600-800nm之间，MXene层的厚度在300-600nm之间，其上负载的双金属层状氢氧化物含量在0.05-0.2mg cm^-2之间，尺寸在50-300nm之间；其中金属元素包括镍、铁、钴、锰、钒中的任意两种；此催化剂对OER与HER具有双效电催化活性，可直接应用于电解水系统，无需使用粘结剂制备电极。

2.一种整体式多孔双效非贵金属全电解水催化剂的合成方法，其特征在于如下步骤：

1)将泡沫镍浸泡到MXene分散液中，在室温条件下浸泡30min后，真空干燥得到包覆MXene的泡沫镍电极，MXene层的厚度在300-600nm之间；

2)采用三电极法电沉积双金属层状氢氧化物

将步骤1)制备得到的包覆有MXene的泡沫镍电极直接作为工作电极，铂片为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极，采用恒电压电沉积方法在包覆MXene的泡沫镍电极表面电沉积双金属层状氢氧化物纳米结构。

3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述的电沉积过程所采用的电解液为水溶性的镍、铁、钴、锰、钒的氯化盐、硝酸盐、醋酸盐中任意两种金属盐的水溶液；其中用以生长双金属氢氧化物中低价态金属组份的金属盐的溶度为6-9mol L^-1，用以生长双金属氢氧化物中高价态金属组份的金属盐的溶度为3-6mol L^-1。

4.根据权利要求2或3所述的合成方法，其特征在于，所述的电沉积过程所采用的电压为-0.8--1.2V(vs.Ag/AgCl)，沉积时间为60-360s。

5.根据权利要求2或3所述的合成方法，其特征在于，步骤1)中所述的泡沫镍的孔径分布在600-800nm之间。

6.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，步骤1)中所述的泡沫镍的孔径分布在600-800nm之间。

7.根据权利要求2或3或6所述的合成方法，其特征在于，步骤1)中所述的MXene分散液浓度为3-10mg mL^-1。

8.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，步骤1)中所述的MXene分散液浓度为3-10mg mL^-1。

9.根据权利要求5所述的合成方法，其特征在于，步骤1)中所述的MXene分散液浓度为3-10mg mL^-1。