[发明专利]电解用电极及其制备方法

权利要求书

1.一种电解用电极，包括：金属基底，以及在所述金属基底上形成的催化剂层，

其中，所述催化剂层包含氮、铂族金属和稀土金属，并且

基于所述铂族金属，所述催化剂层的氮含量为20摩尔％至60摩尔％，

其中，所述催化剂层包含所述稀土金属的针状结构，

其中，所述针状结构包括具有50nm至300nm的厚度和0.5μm至10μm的长度的至少两种针形结构。

2.一种电解用电极的制备方法，包括以下步骤：

制备用于制备电极的涂布溶液，该涂布溶液含有铂族金属前体、稀土金属前体、有机溶剂和胺类溶剂；

将所述用于制备电极的涂布溶液涂覆在金属基底上以形成催化剂层；

干燥所述催化剂层；以及

对所述催化剂层进行热处理，

其中，所述胺类溶剂是C6至C30饱和或不饱和脂肪族胺。

3.根据权利要求2所述的电解用电极的制备方法，

其中，所述铂族金属前体是选自氯化钌水合物(RuCl₃·nH₂O)、氯化四氨铂(II)水合物(Pt(NH₃)₄Cl₂·H₂O)、氯化铑(RhCl₃)、硝酸铑水合物(Rh(NO₃)₃·nH₂O)、氯化铱水合物(IrCl₃·nH₂O)和硝酸钯(Pd(NO₃)₂)中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的电解用电极的制备方法，

其中，所述稀土金属前体是选自硝酸铈(III)(Ce(NO₃)₃)、碳酸铈(III)(Ce₂(CO₃)₃)、氯化铈(III)(CeCl₃)、氧化钇(Y₂O₃)和碳酸钇(Y₂(CO₃)₃)中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的电解用电极的制备方法，

其中，所述有机溶剂是C1至C6醇和C4至C8二醇醚的混合溶剂。

6.根据权利要求5所述的电解用电极的制备方法，

其中，所述C1至C6醇和所述C4至C8二醇醚的混合比例为10∶1至1∶2。

7.根据权利要求2所述的电解用电极的制备方法，

其中，所述胺类溶剂是选自辛胺、癸胺、十二烷胺、油胺、月桂胺和十六烷基胺中的至少一种。

8.根据权利要求2所述的电解用电极的制备方法，

其中，所述铂族金属前体和所述稀土金属前体以1∶1至10∶1的摩尔比存在。

9.根据权利要求2所述的电解用电极的制备方法，

其中，基于100体积％的所述用于制备电极的涂布溶液，所述胺类溶剂以3体积％至40体积％的量存在。

10.根据权利要求2所述的电解用电极的制备方法，

其中，所述用于制备电极的涂布溶液的浓度为50g/L至150g/L，

浓度＝(铂族金属前体+稀土金属前体)/(有机溶剂+胺类溶剂)。

11.根据权利要求2所述的电解用电极的制备方法，

其中，所述干燥步骤在70℃至200℃的温度下进行。

12.根据权利要求2所述的电解用电极的制备方法，

其中，所述热处理步骤在300℃至600℃的温度下进行。

13.一种通过权利要求2至12中任意一项所述的制备方法制备的电解用电极。